【摘要】：隨機(jī)挑選200名實(shí)驗(yàn)對(duì)象,記錄他們的基本信息、關(guān)節(jié)角度和滑行速度,對(duì)其中181個(gè)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.根據(jù)1名志愿者的MR,CT數(shù)據(jù)建立了膝關(guān)節(jié)140°軟骨與骨的三維模型.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析結(jié)果和膝關(guān)節(jié)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)定義載荷及約束,在Abaqus 6.14中得出轉(zhuǎn)彎膝軟骨應(yīng)力集中出現(xiàn)的位置.研究結(jié)果表明:體重過(guò)大、速度過(guò)快時(shí)應(yīng)適當(dāng)增大轉(zhuǎn)彎半徑以減少向心力對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨施加的應(yīng)力;犁式轉(zhuǎn)彎的過(guò)彎速度應(yīng)控制在3 m/s之內(nèi).
【圖文】：

在140°左右持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、頻率最高．表1實(shí)驗(yàn)對(duì)象信息統(tǒng)計(jì)表Table1Informationstatisticsofexperimentalobjects類別男性女性平均身高/m1.74±0.071.61±0.051.67±0.09體重/kg79.24±11.0457.26±8.0168.42±14.64速度/(m·s－1)1.65±0.231.69±0.491.67±0.38滑行膝角度/(°)150.74±10.56141.88±12.55146.38±12.37轉(zhuǎn)彎膝角度/(°)142.90±10.58135.22±12.49139.63±12.322.2建模結(jié)果以選取的骨組織區(qū)域?yàn)槔�，將股骨用單�?dú)顏色標(biāo)記．經(jīng)過(guò)手工填補(bǔ)缺失部分，應(yīng)用Calculate3D將股骨三維重建［4］，如圖1所示．分別對(duì)脛骨、腓骨、髕骨和股骨等關(guān)鍵部位進(jìn)行三維重建．在實(shí)際情況下各骨組織之間通過(guò)韌帶相互連接．由于本研究只針對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨展開(kāi)，因此骨模型的建立只是為了確定軟骨模型的準(zhǔn)確性．基于以上模型的建立并利用MＲ數(shù)據(jù)對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨組織進(jìn)行提取，最終建立膝關(guān)節(jié)140°時(shí)軟骨組織模型，如圖2所示．圖1骨組織三維重建Fig.13Dreconstructionofbonetissue圖2軟骨組織三維重建Fig.23Dreconstructionofcartilage1432東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第38卷

在140°左右持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、頻率最高．表1實(shí)驗(yàn)對(duì)象信息統(tǒng)計(jì)表Table1Informationstatisticsofexperimentalobjects類別男性女性平均身高/m1.74±0.071.61±0.051.67±0.09體重/kg79.24±11.0457.26±8.0168.42±14.64速度/(m·s－1)1.65±0.231.69±0.491.67±0.38滑行膝角度/(°)150.74±10.56141.88±12.55146.38±12.37轉(zhuǎn)彎膝角度/(°)142.90±10.58135.22±12.49139.63±12.322.2建模結(jié)果以選取的骨組織區(qū)域?yàn)槔�，將股骨用單�?dú)顏色標(biāo)記．經(jīng)過(guò)手工填補(bǔ)缺失部分，應(yīng)用Calculate3D將股骨三維重建［4］，如圖1所示．分別對(duì)脛骨、腓骨、髕骨和股骨等關(guān)鍵部位進(jìn)行三維重建．在實(shí)際情況下各骨組織之間通過(guò)韌帶相互連接．由于本研究只針對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨展開(kāi)，因此骨模型的建立只是為了確定軟骨模型的準(zhǔn)確性．基于以上模型的建立并利用MＲ數(shù)據(jù)對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨組織進(jìn)行提取，最終建立膝關(guān)節(jié)140°時(shí)軟骨組織模型，如圖2所示．圖1骨組織三維重建Fig.13Dreconstructionofbonetissue圖2軟骨組織三維重建Fig.23Dreconstructionofcartilage1432東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第38卷
【作者單位】： 東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院;沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院;
【基金】：遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(L2015504) 沈陽(yáng)市科技計(jì)劃項(xiàng)目(F15-153-1-00) 沈陽(yáng)體育學(xué)院重點(diǎn)資助項(xiàng)目(XKFX1503);沈陽(yáng)體育學(xué)院校級(jí)課題(2016KY08)
【分類號(hào)】：G804.6

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本文編號(hào)：2518271