Simulações Musculoesqueléticas Preditivas: Uma Revisão Sistemática Detalhada
Uma extensa revisão sistemática PRISMA analisou a literatura sobre simulações musculoesqueléticas preditivas, buscando uniformizar a terminologia e identificar as metodologias mais eficazes. O estudo destaca a importância de definir com precisão o movimento preditivo em sistemas musculoesqueléticos, uma vez que a literatura existente apresenta inconsistências na nomenclatura.
A revisão distingue dois métodos principais de predição. O primeiro se baseia em modelos neurais, como modelos baseados em reflexos musculares e geradores de padrões centrais. O segundo utiliza otimização para compensar a ausência de um modelo neural completo, empregando controle ótimo e aprendizado por reforço profundo. Para cada método, são apresentados os conceitos fundamentais, juntamente com as precisões alcançadas, os tempos de simulação envolvidos e as limitações inerentes.
Além disso, a análise identificou trabalhos cruciais dos últimos 50 anos que foram essenciais para o estado atual da arte. A otimização se destaca como a abordagem mais utilizada. As funções de custo são classificadas em seis categorias, frequentemente combinadas por meio de combinações lineares. O estudo também detalha modelos musculoesqueléticos, seus modelos musculares, modelos de contato com o solo e personalização. Softwares importantes como OpenSim e SCONE também são abordados. É fornecida, ainda, uma visão geral dos movimentos simulados, patologias e dispositivos assistivos. A pesquisa enfatiza a diferença entre simulações de rastreamento e predição, esclarecendo os benefícios do uso de dados experimentais para prever o movimento e defendendo a validação quantitativa para permitir comparações abrangentes entre os métodos, compartilhando, para esse fim, uma lista de trabalhos de código aberto.
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