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基于OpenSim的轻度青少年特发性脊柱侧凸个性化建模与分析 被引量：1
1
作者 马晓宇 任君 +3 位作者 周鑫 伍子豪 王冬梅 孔令军 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1146-1153,共8页
目的建立青少年特发性脊柱侧凸患者的个性化脊柱运动学和动力学建模方法并验证其准确性,为脊柱侧凸的非手术矫形治疗提供治疗机制分析与效果评估的工具。方法基于患者影像学数据计算并调整Schmid开发的OpenSim青少年脊柱模型的骨骼与肌... 目的建立青少年特发性脊柱侧凸患者的个性化脊柱运动学和动力学建模方法并验证其准确性,为脊柱侧凸的非手术矫形治疗提供治疗机制分析与效果评估的工具。方法基于患者影像学数据计算并调整Schmid开发的OpenSim青少年脊柱模型的骨骼与肌肉参数,使模型与特定患者相匹配;基于文献数据添加椎间刚度并在侧凸段进行修正,使模型符合脊柱侧凸患者椎关节力学特征,进而建立患者侧凸脊柱的个性化运动学和动力学仿真分析模型;基于运动捕捉数据计算逆运动学,并使用静态优化计算肌肉激活度,将计算结果与影像学及肌电(electromyogram,EMG)数据进行对比验证。结果站立状态逆运动学计算得到的各椎骨冠状面角度平均误差为0.164°,符合运动学误差要求;站立状态胸椎段与腰椎段竖脊肌凸侧与凹侧肌肉激活度比值分别为0.489与0.631,与EMG数据吻合;侧屈运动中对椎间刚度进行修正后的模型与未修正模型相比,肌肉激活更接近EMG数据。结论本文方法建立的模型满足运动学与肌肉力的准确性要求。 展开更多
关键词 青少年特发性脊柱侧凸 个性化建模 肌肉激活度 椎间刚度 逆运动学 动力学分析
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