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屈曲运动的推进力及其特性

苏州丝绸工学院学报 1997年第5期17卷 69-73页

作者：王家善苏州大学工学院

本文以微生物为对象，当屈曲运动波形为正弦波时，通过对屈曲运动推进力与各参数之间的相互关系的推导，分析了屈曲运动的基本特性。本文所使用的方法同样适用于分析其它屈曲波形时的屈曲运动。

关键词：屈曲运动推进力生物屈曲运动生物流体力学

屈曲运动和伸展运动治疗非特异性下腰痛的疗效对比研究

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中国中医骨伤科杂志 2014年第2期22卷 28-30,33页

作者：傅锡金康两期吴进陈智彪刘志强胡鹏解放军第一七五医院全军创伤骨科中心厦门大学附属东南医院骨科医院福建漳州363000

目的:观察比较3个月屈曲运动与伸展运动治疗非特异性下腰痛患者的疗效及差异。方法:将56名非特异性下腰痛患者随机分为屈曲运动组和伸展运动组,每组28例。每组患者在我院康复理疗科单纯进行3个月运动锻炼治疗。观察和比较治疗前和治疗3... 详细信息

目的:观察比较3个月屈曲运动与伸展运动治疗非特异性下腰痛患者的疗效及差异。方法:将56名非特异性下腰痛患者随机分为屈曲运动组和伸展运动组,每组28例。每组患者在我院康复理疗科单纯进行3个月运动锻炼治疗。观察和比较治疗前和治疗3个月后,包括临床疗效、VAS评分法评估腰痛强度、ODI功能障碍问卷表评估腰部功能及腰椎侧位X线片上腰椎曲度改变。结果:两组治疗后VAS和ODI评分与治疗前比较,差异有统计学意义(均P屈曲运动组VAS、ODI评分与伸展运动组比较,差异均有统计学意义(均P屈曲运动组总有效率为84.0%,伸展运动组总有效率为92.0%,两者比较差异有统计学意义(P屈曲运动组腰椎曲度与伸展运动组比较,差异有统计学意义(P屈曲运动和伸展运动治疗非特异性腰痛有明显疗效,且伸展运动疗效优于屈曲运动。

关键词：下腰痛屈曲运动伸展运动

屈曲运动和伸展运动治疗非特异性下腰痛的疗效比较分析

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生物技术世界 2014年第12期11卷 133-133页

作者：吴运明瞿新明楚云杰长春中医药大学吉林长春130117 长春中医药大学附属医院吉林长春130021

目的:分析与观察屈曲运动和伸展运动对非特异性下腰痛进行治疗的临床效果。方法:从我院的非特异性下腰痛患者中选取50例作为本研究对象,并将其随机分成实验组和对照组,实验组采用伸展运动进行治疗,对照组采用屈曲运动进行治疗。对比分... 详细信息

目的:分析与观察屈曲运动和伸展运动对非特异性下腰痛进行治疗的临床效果。方法:从我院的非特异性下腰痛患者中选取50例作为本研究对象,并将其随机分成实验组和对照组,实验组采用伸展运动进行治疗,对照组采用屈曲运动进行治疗。对比分析治疗3个月后的临床效果。结果:实验组的治疗总有效率为96.0%,对照组的治疗总有效率为88.0%,两组相比,P运动和屈曲运动的治疗效果均较为明显,但是伸展运动的治疗效果要明显好于屈曲运动的治疗效果。

关键词：屈曲运动伸展运动非特异性下腰痛

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基于多种步态的德国牧羊犬下肢关节角

吉林大学学报（工学版） 2015年第6期45卷 1857-1862页

作者：钱志辉苗怀彬任雷任露泉吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 School of Mechanical Aerospace and Civil EngineeringUniversity of Manchester

以陆地四足动物-德国牧羊犬的前肢为研究对象,采用光学三维运动捕捉技术测试分析多种步态下犬足-地冲击过程中其前肢各关节的运动学特征,研究其前肢关节对地面冲击作用进行调整和适应的规律。关节运动时序、运动幅度及变化范围表明:牧... 详细信息

以陆地四足动物-德国牧羊犬的前肢为研究对象,采用光学三维运动捕捉技术测试分析多种步态下犬足-地冲击过程中其前肢各关节的运动学特征,研究其前肢关节对地面冲击作用进行调整和适应的规律。关节运动时序、运动幅度及变化范围表明:牧羊犬通过前肢的多关节屈曲协调运动缓冲地面反力作用,相比掌-指关节,犬前肢肩关节、肘关节、腕关节在触地缓冲阶段的作用较明显;犬前肢的缓冲是一种多关节的时空协调运动,肩关节、肘关节、腕关节发挥屈曲缓冲作用的时刻不同,腕关节要早于肩关节,肩关节早于肘关节;同时发现,随着地面冲击作用力的增大,牧羊犬前肢指骨的初始触地角度也随之增长,这种适应性调整可能有利于延长足-地作用时间,进而减小地反力作用强度。

关键词：工程仿生学生物力学犬科动物关节角屈曲运动缓冲

基于优化和力—肌电关系的肌肉力混合计算方法

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生物医学工程学杂志 2009年第6期26卷 1260-1263页

作者：张希安叶铭张琳琳聂文忠王成焘上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

介绍了一种基于优化和力—肌电关系的肌肉力混合计算方法,用于计算上肢屈曲运动中的肌肉力,并与传统优化方法和基于力—肌电关系的方法进行了比较。传统优化方法不能计算对抗肌的肌力值,基于力—肌电关系的计算结果不能满足力学平衡关系... 详细信息

介绍了一种基于优化和力—肌电关系的肌肉力混合计算方法,用于计算上肢屈曲运动中的肌肉力,并与传统优化方法和基于力—肌电关系的方法进行了比较。传统优化方法不能计算对抗肌的肌力值,基于力—肌电关系的计算结果不能满足力学平衡关系,基于优化和力—肌电关系的肌肉力混合计算方法克服了这两个缺点,但计算结果波动剧烈。目前,混合方法只适用于肌肉等长收缩和等动收缩的肌肉力计算。

关键词：肌肉力肌电骨肌模型屈曲运动

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膝关节屈伸运动形态的有限元分析

中国组织工程研究 2017年第3期21卷 396-400页

作者：张立超张立敏吕永明王智慧杨阳徐飞戴海峰李嘉曹向宇武丽珠承德医学院附属医院骨科河北省承德市067000 解放军第266医院河北省承德市067000 承德市中心医院急诊科河北省承德市067000

背景:三维有限元分析在骨科中被广泛应用,在膝关节屈曲运动中的研究不多。目的:对膝关节屈曲运动的生物力学特性进行三维有限元分析。方法:建立膝关节的三维有限元模型以及膝关节屈曲30°,60°以及120°时的三维有限元模型,分析膝关节... 详细信息

背景:三维有限元分析在骨科中被广泛应用,在膝关节屈曲运动中的研究不多。目的:对膝关节屈曲运动的生物力学特性进行三维有限元分析。方法:建立膝关节的三维有限元模型以及膝关节屈曲30°,60°以及120°时的三维有限元模型,分析膝关节不同屈曲位股骨前移情况、股骨内移情况、胫骨内旋情况和胫骨内翻情况。结果与结论:(1)股骨前移:在膝关节屈曲30°,60°和120°时股骨均出现后移,膝关节屈曲60°时的股骨后移值大于屈曲30°和屈曲120°(P屈曲120°股骨后移值大于屈曲30°,但差异无显著性意义(P>0.05);(2)股骨内移:在膝关节屈曲30°时股骨外移,在膝关节屈曲120°时膝关节内移,膝关节屈曲120°时股骨内移值明显大于屈曲30°和屈曲60°时(P屈曲30°和屈曲60°时外移值比较差异无显著性意义(P>0.05);(3)胫骨内旋:在膝关节屈曲30°,60°和120°时胫骨均出现内旋,3者比较差异均无显著性意义(P>0.05);(4)胫骨内翻:在膝关节屈曲30°,60°和120°时胫骨均出现内翻,其中屈曲120°时胫骨内翻不明显,膝关节屈曲60°时胫骨内翻度数最大,明显高于屈曲120°时(P屈曲30°时胫骨内翻度数大于屈曲120°时,但差异无显著性意义(P>0.05);(5)结果表明,膝关节在屈曲60°时股骨后移最明显,膝关节屈曲120°时股骨内移值最大,膝关节屈曲30°和屈曲120°时胫骨内旋明显,膝关节屈曲60°时胫骨明显内翻。

关键词：骨科植入物数字化骨科膝关节力学模型屈曲运动有限元分析生物学特性

基于轴向功能梯度模型的人体胫骨运动力学特性分析

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科学技术与工程 2021年第31期21卷 13284-13291页

作者：于程李雅峰孙杰张玺杨威纪铮钊天津工业大学机械工程学院天津300387 天津工业大学现代机电装备技术天津市重点实验室天津300387 天津市天津医院创伤骨科天津300211

为了研究人体胫骨运动状态时力学特性,采集健康志愿者下肢精细计算机断层扫描图(computed tomography,CT)数据,利用MIMICS构建人体胫骨轴向功能梯度精确三维模型,在ANSYS Workbench中仿真分析人体胫骨运动状态下的应力分布与位移变形情... 详细信息

为了研究人体胫骨运动状态时力学特性,采集健康志愿者下肢精细计算机断层扫描图(computed tomography,CT)数据,利用MIMICS构建人体胫骨轴向功能梯度精确三维模型,在ANSYS Workbench中仿真分析人体胫骨运动状态下的应力分布与位移变形情况,模拟正常位姿屈曲状态与动态膝外翻屈曲状态人体胫骨的应力与变形,研究结果表明:①正常位姿组应力集中现象主要发生在胫骨中下段的正面,而动态膝外翻组的应力集中现象主要发生在胫骨中段内侧;②在4种屈曲角度下动态膝外翻组最大等效应力比正常位姿组分别增加了38.8%、39.65%、34.95%、27.52%;③对于胫骨平台而言,两组仿真研究的最大等效应力相差不大,但是正常位姿组等效应力为胫骨内侧大于胫骨外侧,而动态膝外翻组为胫骨外侧大于胫骨内侧。因此相较于正常位姿,动态膝外翻屈曲时,胫骨的应力分布情况发生改变,最大等效应力显著增加,胫骨骨干中段以及胫骨平台外侧为易损区域,日常生活及体育运动时应避免出现动态膝外翻位姿。

关键词：动态膝外翻胫骨屈曲运动功能梯度生物力学

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多肌肉束协同控制系统设计与算法研究

多肌肉束协同控制系统设计与算法研究

作者：岳军齐河南理工大学

学位级别：硕士

膝关节因其重要性、复杂性和特殊性一直是人们研究的难点和热点,而屈曲运动是膝关节的重要运动,因此对膝关节屈曲运动的研究具有重要意义。膝关节作为人体重要部位,对其进行试验将耗费大量人力物力,为此,设计一种能够对膝关节进行体外... 详细信息

膝关节因其重要性、复杂性和特殊性一直是人们研究的难点和热点,而屈曲运动是膝关节的重要运动,因此对膝关节屈曲运动的研究具有重要意义。膝关节作为人体重要部位,对其进行试验将耗费大量人力物力,为此,设计一种能够对膝关节进行体外实验的装置具有重要的意义及应用价值。本文主要研究内容如下。设计了一种模拟人体膝关节屈曲运动装置,由三束肌肉作为股四头肌牵引膝关节,且采用非同步加载方式控制。设计了装置的运动控制系统,以VC++为平台开发了屈曲运动控制上位机软件,以Arduino开源控制卡为下位机开发了控制程序,实现了装置的运动控制,数据采集,状态显示等。设计了多肌肉束协同控制算法,提出了一种区域判别法,定义了区域判别式,用以生成空间直线,并把空间直线理论应用在三台步进电机的协同控制中,把肌肉束的移动与步进电机的脉冲进行转换,实现了多肌肉束协同控制,以及肌肉束间的延时加载。该算法判别式均为整数,计算简单,能够避免因保留小数有效数位引起的与理论直线偏离的问题。最后,采用MATLAB对算法进行了验证分析,结果显示,采用本文算法生成的空间直线每一步选择点均为距离理论点最近的整数点,得出了误差曲线以及误差在单元格表面的分布情况,所有选择点的误差均在最大理论误差之内,验证了算法的合理性。对装置进行了运动测试,实现了装置的膝关节屈曲运动。

关键词：膝关节屈曲运动空间直线多电机协同控制

基于功能梯度模型的人体胫骨运动生物力学及损伤特性研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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基于功能梯度模型的人体胫骨运动生物力学及损伤特性研究

作者：于程天津工业大学

学位级别：硕士

人体下肢在人类日常生活中的行走、蹲起等屈曲运动中起到重要作用,其中胫骨是人体下肢中起承载作用的关键组成部分。与此同时,胫骨在体育活动或交通事故中经常会承受各类冲击载荷。因此,研究胫骨在屈曲运动中的生物力学特性及冲击载荷... 详细信息

人体下肢在人类日常生活中的行走、蹲起等屈曲运动中起到重要作用,其中胫骨是人体下肢中起承载作用的关键组成部分。与此同时,胫骨在体育活动或交通事故中经常会承受各类冲击载荷。因此,研究胫骨在屈曲运动中的生物力学特性及冲击载荷作用下的损伤特性,对预防胫骨的运动损伤、优化设计护具等方面具有重要的理论和实际价值。本研究主要内容和结果如下:(1)筛选健康志愿者,通过CT扫描仪采集得到人体下肢的精确CT数据,采用单向线性插值法和Laplace算子法对CT图像进行预处理。在MIMICS中利用阈值分割和区域增长等命令生成胫骨原始三维模型,利用Geomagic经点云处理、多边形处理和曲面处理对胫骨原始模型进行曲面重构,在3-matic中进行网格划分。提出一种梯度灰度赋值方法对胫骨进行材料赋值,得到具有轴向功能梯度的胫骨有限元模型,利用胫骨尺寸的统计学数据和Yamada的实验数据进行验证。结果表明:所建模型接近国人50百分位胫骨尺寸,有良好的尺寸结构通用性;轴向功能梯度模型能有效避免因材料属性不连续而导致的分界处的异常应力。(2)将相关文献中人体下肢运动实验和膝关节骨骼力学实验获得的肌骨力和韧带力数据作为载荷条件,以骨科医院统计数据作为约束条件,在Workbench中基于人体胫骨轴向功能梯度有限元模型,比较分析了正常位姿屈曲和动态膝外翻屈曲胫骨上等效应力的分布情况。利用模态分析方法研究了人体胫骨在踝关节约束状态和步态约束状态下的振动特性。结果表明:相较于正常位姿,动态膝外翻屈曲时,胫骨的应力分布情况发生改变,最大等效应力显著增加,胫骨骨干中段以及胫骨平台外侧为易损区域;振动和固有频率会在一定程度上影响人体植入物的可靠性。(3)基于人体胫骨轴向功能梯度模型建立了人体下肢的动态冲击有限元模型,在Workbench中模拟冲击物以不同位置(近端、中段、远端)和不同方向(AP(由前向后)方向、L-M(由外向内)方向)冲击人体胫骨的过程,分析了不同条件冲击时,人体胫骨的动态响应和冲击耐受限度。在建立的胫骨模型基础上,就人体年龄和胫骨尺寸对胫骨耐受限度的影响进行了分析。结果表明:不同位置冲击时,胫骨的耐受限度有显著差异,中段冲击的耐受限度明显高于两端;不同方向冲击时,胫骨的损伤响应基本一致,但A-P方向的损伤耐受限度略大于L-M方向;随着人体胫骨尺寸的增大,胫骨的耐受限度明显上升;随着年龄的增长,胫骨的耐受限度先增后降。

关键词：胫骨生物力学屈曲运动耐受限度功能梯度