肠道微生物变化在赖氨酸代谢中的作用对骨力学适应的影响 研究背景 骨质疏松症作为一种全球性严重的公共卫生问题，影响了超过2亿人，并且给健康和生命带来了巨大的威胁。研究表明，骨骼健康的维持和骨质疏松的防治离不开机械负荷。然而，临床证据指出，不同个体在对运动负荷的骨骼响应（骨力学适应）上存在显著差异。在过去几十年里，已逐渐发现肠道微生物在宿主健康中扮演着重要角色，并有研究表明肠道微生物与骨质稳态之间存在关联。因此，了解肠道微生物对于骨力学适应的调节机制，并找到可能的干预措施，成为一个迫切需要解决的科学问题。 研究来源 这篇研究论文题为《Gut microbial alterations in arginine metabolism determine bone mechanical adaptat...

通过图像提取和分类系统对ABI患者行走异常运动的自动化临床评估 学术背景 获取性脑损伤（Acquired Brain Injury，ABI）后，行走障碍是一种常见的身体残疾。ABI通常包括中风和创伤性脑损伤，这些疾病在全球范围内的发生率约为150万例。ABI患者的行走障碍不只影响下肢，还会影响到躯干和上肢，从而限制日常生活的参与并大大降低生活质量。除了功能障碍外，这些明显的运动异常还可能产生美学问题，进而对患者的身体形象、自尊、心理健康和社会融合产生负面影响。 研究动机 传统的ABI患者运动异常评估通常依赖于经验丰富的理疗师通过视觉观察来进行主观评估。然而，国际功能、残疾与健康分类（ICF）中的运动异常评估卷标显示虽然在同一评估者之间有很强的一致性，但在不同评估者之间只能达到中等的信度，这限...

安全性与有效性：机器人髋关节外骨骼对门诊中风康复的影响 研究背景 中风是美国成年人致残的主要原因，高达80%的中风幸存者经历了步态损伤，如步行速度减慢、耐力下降和步态不对称，从而限制了他们社区内行走的能力。这些行动力缺陷源自中风后多种神经肌肉变化的联合作用，包括皮质脊髓传导和控制的减少、肌肉萎缩和虚弱、平衡和姿态控制受损以及异常的肌肉协同作用。中风后康复的目标是促进个体重新获得最高层次的功能，以实现就业和社交以及社区参与。恢复行走和行动能力是重返日常生活的关键部分。 近年来，轻便、模块化的机器人髋关节外骨骼在门诊和社区环境中无缝整合的潜力逐渐显现，这类技术的使用可将密集的步态训练与日常生活活动相结合。此外，这些机器人还可在不牺牲功能性任务练习的情况下，专门针对慢性损伤进行训练。然而，针对这类...

外骨骼康复机器人训练对亚急性中风患者平衡和下肢功能的影响：一项初步、随机对照试验 研究背景与目的 中风是全球致死率和致残率的主要原因。随着中风治疗技术的快速发展，中风死亡率显著下降，因此中风幸存者数量也随之增加。据统计，超过70%的中风幸存者将留下不同程度的运动、感觉、认知及言语功能障碍。这不仅给个人和家庭带来沉重负担，也对社会造成巨大影响。平衡是所有人类静态和动态活动的基础，中风后多达80%的患者出现平衡功能障碍。这些障碍可影响患者的移动能力和生活质量。 此次研究旨在探讨康复机器人辅助训练对亚急性中风患者平衡与下肢功能恢复的影响，重点探讨rex外骨骼康复机器人训练是否在提高亚急性中风患者平衡与下肢功能方面优于剂量匹配的传统训练。 研究来源 该研究由张裕廷等人完成，来自张裕廷等（2024）N...

血流限制训练对力量增益和精确力控制的差异性影响研究 研究背景 血流限制（Blood Flow Restriction, BFR）训练作为一种新兴的筋力增强方法，近年来受到了研究者和临床医学的关注。采用低负荷阻力运动进行BFR训练时，通过限制肢体近端的动脉血流和静脉回流来提升肌力和耐力。与传统阻力训练相比，BFR训练通过细胞膨胀和代谢应激（包括乳酸和活性氧物质的产生）增强机械张力，此机制有利于肌肉肥大和促进蛋白质合成。然而，血流限制强度训练采用高负荷和低负荷协议的区别特性尚不清楚。本研究旨在探索采用不同负荷的血流限制强度训练的行为和神经生理机制，对力量增益和精确力控制的差异化效果提供解释。 研究信息源 该研究由Yen-Ting Lin、Chun-Man Wong、Yi-Ching Chen、Y...

DDX5抑制骨关节炎中透明软骨纤维化和降解的新机制 研究背景 骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种以关节软骨退化、变性及骨质增生为主要特征的慢性退行性疾病。透明软骨纤维化常被认为是OA的终末病变阶段，导致细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）的变化。然而，透明软骨纤维化的机制目前尚不完全清楚。近期的单细胞测序研究显示，纤维软骨样软骨细胞在OA的病程中起到重要作用。已有研究表明，RNA解旋酶DEAD-box RNA helicase 5（DDX5）的缺失会导致软骨退化并加剧纤维样表型。然而，具体的调控机制仍需要进一步研究。 研究来源及发表信息 本文题为《Ddx5 inhibits hyaline cartilage fibrosis and degrad...

肌骨模型已经广泛用于生物力学分析，因为它们能够估计难以通过活体直接测量的运动变量（如肌肉力量和关节力矩）。传统的物理驱动计算肌骨模型可以解释神经驱动到肌肉、肌肉动力学、以及身体和关节运动学和动力学之间的动态交互。然而，这些模型由于其复杂性，运行速度较慢，难以实现实时应用。近年来，数据驱动方法以其实现速度快和操作简单的优点成为一种有前途的替代方案，但它们不能反映基础的神经机械过程。 本文提出了一种融合物理知识的深度学习框架，用以实现肌骨建模。在该框架中，将物理领域的知识引入数据驱动模型，作为软约束对其进行罚则/正则化处理。本文采用表面肌电图（SEMG）同步预测肌肉力量和关节运动学作为示例，使用卷积神经网络（CNN）实现该框架，并在两个数据集上进行了实验验证，展示了该框架的有效性和鲁棒性。 论文...

关于中国骨关节炎和健康人群膝关节冠状面对位分类分布的回顾性横断面观察研究 研究背景 膝关节的中立冠状机械对位（MA）被认为是成功且持久的全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty，TKA）的基石。然而，”先天性内翻”膝盖的存在表明，在这些情况下恢复中立对位实际上可能是不正常和不可取的，通常需要某种程度的内侧软组织释放。因此，恢复TKA中的天然对位而非中立对位引起了膝外科医生的兴趣。运动对位（Kinematic Alignment，KA）旨在将股骨和胫骨组件的关节面与膝关节的正常或术前关节线对齐。随着导航或机器人辅助系统的发展，从KA中派生出限制性KA、反向KA和功能性KA，这些都在妥协恢复先天对位和机械对位安全区原则的前提下发展而来[1]。 论文来源 这篇论文的作者包括Y...

体育锻炼时间对小鼠骨骼生长的差异性影响 引言 骨骼生长对于成年人的身高和骨骼健康至关重要。研究表明，体育锻炼能有效提高骨密度，但最佳的锻炼时间尚不明确。本研究通过比较不同时间段锻炼对小鼠骨骼生长的影响，探讨最佳锻炼时间。 研究由华中科技大学同济医学院口腔医学院和其他几所科研机构共同完成，发表于《Nature Metabolism》。 背景与目的 现有研究证实体育锻炼可增加骨质量和强度，但不同时间段锻炼对骨骼生长的差异性影响仍未明确。本研究旨在探讨一天中不同时间段的锻炼对小鼠骨骼生长的影响，揭示其背后的分子机制。 研究方法 实验对象与分组 研究对象为华中科技大学同济医学院实验动物中心提供的3周龄C57BL/6J小鼠，共计890只雄性和98只雌性。实验分为6组，其中早期静息期ZT1组、早期活跃期...

人类肩关节刚度的三维姿态特征及性别差异研究 研究背景 肩关节是人体结构中最复杂的关节之一，肩关节的稳定性对于手臂运动的有效控制至关重要，包括肘部和手腕等远端关节的自然控制以及日常活动中的精细手部功能。肩关节的稳定性是通过骨骼、韧带、肌腱和肌肉的复杂相互作用来实现的，其中刚度是对外部干扰提供阻力的特性。近年来研究表明，女性在职业和运动中肩部受伤的发生率更高，这提示肩关节刚度可能存在性别差异。然而，在多维空间中，尤其是三维（3D）空间中，对肩关节刚度及其性别差异的研究尚未充分开展。 论文来源 该研究由Seunghoon Hwang、Dongjune Chang、Aditya Saxena、Ellory Oleen、Soe Lin Paing、John Atkins 和Hyunglae Lee等学...