健康人群上坡、下坡和平地步行膝关节六自由度运动学的比较分析

发布时间：2022-01-04 04:21

　　研究背景:膝关节作为人体复杂的负重关节之一,在步行和运动时承受更多的负荷,发挥重要的减震作用,而与此同时膝关节损伤也十分常见。然而,由于目前临床上对膝关节损伤的诊断主要依赖主观问诊、手法检查和影像手段,使得对膝关节的部分损伤,如前、后交叉韧带损伤或断裂等的诊断仍存在漏诊或误诊的情况。随着生物力学技术的更新和进步,研究发现膝关节运动学的分析可为膝关节损伤在动态活动状态下的评估提供重要的理论依据,并可能成为膝关节损伤的重要诊断方法之一,为临床对膝关节损伤的有效诊断奠定重要的基础作用。而步行是我们日常生活的主要活动状态,对步行中膝关节运动学的分析也广受学者关注,许多学者为了探究膝关节的运动模式及损伤机制,对膝关节展开了不同的运动学研究。然而研究发现仅对平地步行进行膝关节运动学评估不足以反映膝关节的稳定功能以及潜在损伤情况,而复杂动作,如冲刺跑、落地冲击、跳转等动作易发现潜在损伤,但同时存在进一步损伤风险,单脚跳、上下楼梯等动作在临床使用也有诸多不便。而其他上下坡的研究并没有针对膝关节的前后相对位移做出相关的研究,上、下坡步行时可因重力将对膝关节分别产生后向和前向的剪切力,较单纯平地步行时膝关... 

【文章来源】：上海体育学院上海市

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

红外数字导航的膝关节三维运动捕捉系统组成

Polygon 处理系统，Bodybuilder 数据处理系统等；光学定位组件：红外双目镜头一副，红外分析系统的采样频率为 60Hz；高速摄影机其组件组成一套，场景拍摄组件由高清摄像头、广角镜头及其附件组成；高速摄像头的分辨率有 640×480。2）标记绑缚组件标记绑缚组件由装载被动反光小球的硬质不变形的 3D 刚体及其与人体胫骨骨连接的缚具共同构成, 依据关节骨性结构选取解剖特征点，每块 3D 刚体着四个感光小球反射的标记点；绑缚的组件有，股骨刚体一件（3-2A）；胫骨刚体一件（3-2 B）；配套的绑带两件（3-2 C）；手持数字化探测器（3-2 E）一件，用于标记骨突标记点。3）其他仪器设备双向的跑步机一台及其保护支架；15%坡度的架子一组;站立标记用的 T 型板一件（3-2 D）,用于规范受试者站姿。

健康人群上坡、下坡和平地步行时膝关节的六自由度运动学分析建立的几何关系在运动过程中不改变，双目镜头采用红外光立体追踪技术实时捕捉体表标记点的空间位置变化，通过两者之间的空间向量关系、优化运算，追踪关节骨性结构特征点的运动，从而进一步计算得到关节运动过程中相对变化的六自由度数据，进行膝关节三维运动分析，得到实时客观量化的关节运动曲线。

【参考文献】：
期刊论文
[1]双束与单束重建后交叉韧带对膝关节稳定性和膝关节骨关节炎的对比研究[J]. 张合,赵洪波,曹成明,王斌,张昭军,韩守江.  河北医科大学学报. 2018(03)
[2]前交叉韧带重建术股骨侧定位点及移植物直径变化与膝关节旋转稳定性相关性研究[J]. 王震宇,李亦丞,孙学斌,刘阳,李纲,尼加提·阿不力米提,张克远.  中国骨与关节损伤杂志. 2017(12)
[3]斜坡跑时下肢关节角度及步态变化的运动学分析[J]. 霍舟,许崇高.  西安体育学院学报. 2009(03)

博士论文
[1]膝关节后内侧角并前交叉韧带损伤的生物力学及临床研究[D]. 董江涛.河北医科大学 2018
[2]基于运动学分析的膝关节动态旋转对位与屈伸轴线的研究[D]. 尹力.第三军医大学 2015

硕士论文
[1]振动疗法结合康复训练对前交叉韧带重建术后膝关节本体感觉及稳定性的影响[D]. 戚彪.黑龙江中医药大学 2018



本文编号：3567649