新的开源软件设计针对运动障碍的优化 个性化治疗

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莱斯大学的工程师团队推出了一款首创的开源软件，该软件构建并使用个性化计算机模型来了解个体患者如何移动，以优化神经系统和骨科活动障碍的治疗。

由 BJ Fregly 和 Rice 计算神经力学实验室的合作者开发的神经肌肉骨骼建模(NMSM) Pipeline软件现已可供希望利用计算机辅助工程进行临床治疗设计的临床医生/工程师团队使用。

该软件可用于设计骨科手术计划、神经康复干预、物理治疗方案和假肢装置，最大限度地恢复中风、骨关节炎、脑瘫、帕金森病、脊髓损伤、脑外伤引起的运动障碍患者的功能丧失、截肢甚至某些形式的癌症。

“计算机辅助工程 (CAE) 软件在 20 世纪 90 年代彻底改变了飞机、汽车和工业设备的设计，”机械工程和生物工程教授、CPRIT 癌症研究学者 Fregly 说。“那段时间，当我在工业界担任 CAE 软件开发人员时，我一直在想，需要有人这样做来设计运动障碍的治疗方法。”

经过多年的开发，NMSM Pipeline 以现有软件为基础，用于建模、模拟和分析肌肉骨骼系统，使其可用于临床治疗设计。

“我们的软件可以使用患者治疗前的运动数据轻松创建患者神经肌肉骨骼系统的个性化计算机模型，然后使用该模型来预测甚至优化患者针对临床医生设计的各种治疗设计的功能结果想要探索，”弗莱格利说。“对于临床实用性，您需要这两件事——模型个性化和治疗优化。

“与工程师合作的临床医生可以使用我们的软件做出明确、客观的预测，而不是依赖于对患者治疗后功能的隐式、主观预测，这不仅可以消除无效或有害的治疗，还可以产生高效的不可预见的治疗。 ”

基于物理的软件集成了几种不同的生理模型，包括中枢神经系统(CNS)控制、肌肉力量生成和代谢能量消耗模型。

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