【摘要】：目的研究頸椎有限元模型在預(yù)測(cè)散打中頸椎韌帶損傷風(fēng)險(xiǎn)的作用,比較擺拳及直拳擊打后頸椎韌帶受力的差異。方法基于CT圖像利用圖像處理軟件Mimics進(jìn)行頭頸骨骼部分的三維重建,并導(dǎo)入Hyper Mesh建立一個(gè)有效的頭頸有限元模型,在對(duì)該模型的力矩-運(yùn)動(dòng)范圍及擊打后頭部加速度進(jìn)行驗(yàn)證后,比較不同擊打力量(2.60、3.30、4.35 kN)下直拳及擺拳擊打?qū)︻i椎韌帶受力大小、分布的差異。結(jié)果所建頸部有限元模型具有良好的生物有效性,其預(yù)測(cè)的受擊打后頭部線性加速度及旋轉(zhuǎn)加速度與參考文獻(xiàn)相符。在擺拳模擬中,韌帶最大受力部位位于環(huán)枕韌帶,當(dāng)擊打力從2.60 kN增加至4.35 kN時(shí),擺拳擊打后韌帶受力最大值分別為207、265、263 N;而在直拳擊打后韌帶受力最大部位位于環(huán)樞韌帶,其受力最大值分別為96.8、91.4、101.4 N。在同樣的擊打力量下,擺拳所致的頸椎韌帶受力較直拳更大。結(jié)論與直拳相比,散打擺拳更容易引起頸椎韌帶損傷;頭頸有限元模型可用于散打所致頸部損傷的生物力學(xué)機(jī)制研究,為散打的訓(xùn)練及損傷預(yù)防提供更精確的參考。
[Abstract]:Objective to study the role of cervical finite element model in predicting the risk of cervical ligament injury in Sanda. Methods based on CT images, the head and neck bones were reconstructed by image processing software Mimics, and an effective finite element model of head and neck was established by introducing Hyper Mesh. After verifying the torque-motion range of the model and the acceleration of the head after hitting, the difference of the size and distribution of the force between straight boxing and pendulum boxing on the cervical ligaments under different strike forces (2.60 ~ 3.30 ~ 4.35 KN) was compared. Results the neck finite element model has good bioavailability, and the predicted linear acceleration and rotation acceleration of the head are in accordance with the references. In the simulation of swing fist, the maximum force of ligaments was located in the annular occipital ligament. When the beating force increased from 2.60 KN to 4.35 KN, the maximum force of posterior ligament in swing boxing was 207265263 Ns, while in the direct boxing, the maximum force of posterior ligament was located in the armature ligament. The maximum value of the stress is 91.4101.4 N. Under the same strike force, the cervical ligaments caused by swing fist are more forced than straight fist. Conclusion compared with direct boxing, Sanda swing is more likely to cause cervical ligament injury, and the finite element model of head and neck can be used to study the biomechanical mechanism of Sanda induced cervical injury, which provides a more accurate reference for training and injury prevention of Sanda.
【作者單位】： 中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院放射科;湖南師范大學(xué)體育教育系;Laboratory
【分類號(hào)】：R686.5

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