研究目的:觸地模式往往關乎到慢跑的安全性。足和踝關節(jié)作為下肢運動鏈的末端,直接接受來自地面的反作用力。不同觸地模式對足踝的力學影響,以及其組織、結構的生物力學響應應當予以重視。本研究通過運動學、動力學分析結合有限元模擬的方法,探討不同慢跑觸地模式下的足踝骨、軟骨、韌帶及其他軟組織的生物力學變化特征。研究方法:采集8名受試者在足后觸地和非足后觸地模式下慢跑的運動學和動力學數(shù)據(jù),速度為3m/s±5%。數(shù)據(jù)經(jīng)處理得到踝關節(jié)角度、足觸地角度和地面反作用力等運動學、動力學參數(shù),作為進一步足踝有限元分析的邊界條件和載荷。利用一名男性志愿者的足踝CT影像建立三維有限元模型并予以驗證。將所選取兩種觸地模式下的特征時刻運動學和動力學參數(shù)加載于有限元模型。分析計算結果中踝關節(jié)軟骨的關節(jié)面接觸應力;跟骨、中足骨以及跖骨的von Mises應力;足底筋膜、韌帶所受拉力和足底壓力分布。比較足后觸地和非足后觸地兩種模式下足踝結構的生物力學特征。研究結果:足后觸地的支撐相中踝關節(jié)在矢狀面的平均活動范圍為39.7°,非足后觸地時為38.57°。在非足后觸地下,相比于足后觸地踝關節(jié)表現(xiàn)出了更早和較大的內翻角度。兩種觸地...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1研究設計與技術流程

3.研究方法3.1研究總體設計與技術流程本研究通過三維動作捕捉技術和與之同步的三維測力臺，對同一組被試對象進行了不同觸地模式跑姿的運動學和動力學測試。測試數(shù)據(jù)經(jīng)過處理獲得相應的運動學和動力學指標。根據(jù)一例正常人體足踝計算機斷層掃描影像，建立包括骨、軟骨、韌帶及其他軟組織的足踝有....

圖3-2反光標記點放置位置

（1）經(jīng)過篩選的受試者在測試前進行一至兩次適應性訓練、目的是使其理解并適應測試所需完成動作。從而避免因觸地習慣改變、動作生疏導致的動作模式突變、僵硬，以及潛在的損傷因素。（2）受試者熱身10分鐘，測量登記受試者基本信息包括：身高、體重、足長、鞋碼和優(yōu)勢腿。（3）放置反光Ma....

圖3-3觸地角計算

圖3-3觸地角計算模型的建立模型建模使用的影像學數(shù)據(jù)來自一名正常男性志愿體重：65kg）。經(jīng)詢問無足部外傷史，臨床檢查足部

圖3-4-1足踝冠狀面CT圖像

模型的建立模型建模使用的影像學數(shù)據(jù)來自一名正常男性志愿體重：65kg）。經(jīng)詢問無足部外傷史，臨床檢查足部異常。對該名志愿者的足部在中立位進行石膏固定，中制動。掃描時采用仰臥位，使得足部處于非承重螺旋CT（GE,US）對志愿者的足踝實施斷層掃描。始，沿人體橫斷面向下，至離開人....

本文編號：3989676