跳伞着陆过程中膝关节损伤的有限元研究

发布时间：2017-10-15 03:32

  本文关键词：跳伞着陆过程中膝关节损伤的有限元研究

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【摘要】：目的利用膝关节有限元模型和模拟跳伞着陆实验数据,对半蹲式跳伞着陆过程进行数值模拟,并分析膝关节损伤的机理。方法对16名健康志愿者进行半蹲式模拟跳伞实验,跳落高度分别为0.32m,0.52m和0.72m。基于核磁共振成像建立人体膝关节的三维有限元模型,采用实验测得的膝关节运动学和地面反力数据对跳伞着陆过程进行数值模拟。结果关节内组织的应力水平随着跳落高度的增加而增加,外侧半月板和关节软骨承受了较大的载荷,前交叉韧带和内侧副韧带在屈膝角度达到最大时产生明显的应力集中。结论跳伞着陆的高速冲击是造成关节损伤的直接原因,外侧关节软骨和半月板更易受到损伤,前交叉韧带和内侧副韧带较易在屈膝幅度最大时发生撕裂。
【作者单位】： 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室;北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室;
【关键词】： 跳伞 膝关节 有限元方法 应力 损伤
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10925208) 国家重点实验室开放基金 中央高校基本科研业务费专项
【分类号】：R85
【正文快照】： 跳伞运动极易造成损伤[1-2]。超过80%的跳伞损伤发生在着陆阶段,其中超过70%是由着陆姿势不正确引起的[1]。绝大部分跳伞损伤发生在下肢,在不同的研究中都发现膝关节损伤占所有跳伞损伤的约20%,发生率仅次于踝关节[1-2]。膝关节跳伞着陆损伤包括膝关节脱位、骨折、交叉韧带和

【参考文献】

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1 姚杰;樊瑜波;张明;李德玉;宫赫;;前交叉韧带损伤的继发性生物力学影响[J];力学学报;2010年01期

2 牛文鑫;樊瑜波;王e，

本文编号：1034860