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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。
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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
下载PDF
职称材料
不同侧弯类型对青少年脊柱生理曲度及骨盆运动学特征影响
2
作者
刘杨
王伟君
+7 位作者
陆昕海
韩宗萍
汝首杭
陈晓生
朱智祥
卓挺宇
杨雷
颜滨
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1160-1166,共7页
目的探讨不同弯形青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者站立位及行走时脊柱、骨盆运动学特征,为康复形体训练提供可参考建议。方法使用Diers 4D motion模块测量45名单弯、45名双弯AIS患者及27名健康青少年站...
目的探讨不同弯形青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者站立位及行走时脊柱、骨盆运动学特征,为康复形体训练提供可参考建议。方法使用Diers 4D motion模块测量45名单弯、45名双弯AIS患者及27名健康青少年站立位及行走状态下胸曲角、腰曲角,以及骨盆旋转和骨盆倾斜参数。结果站立位健康组胸曲角(40.67°)和腰曲角(39.68°)角度最大,步行时双弯组胸曲增大角度(6.1°)最大,健康组胸曲增大角度(-10.37°)最小;站立位下单弯组的骨盆倾斜方向与主弯同向。结论相对于站立位,步行时3组胸曲角运动趋势主要以减少为主,且受到侧弯类型的影响,腰曲角则在3组中均表现为减少;两侧弯组站立位骨盆三维形态受腰椎代偿弯影响,且步行时骨盆旋转功能与腰椎代偿弯和骨盆初始位置有关。建议治疗师在进行患者骨盆功能评估和训练时,应充分考虑侧弯弯形可能带来对结果的影响,并有针对性地对盆活动度不足侧进行松解和功能训练,提高骨盆运动功能的对称性。
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关键词
青少年特发性脊柱侧凸
骨盆运动功能
脊柱
表面形态
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职称材料
题名
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
周鑫
伍子豪
王冬梅
孔令军
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院推拿科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1146-1153,共8页
基金
国家自然科学基金项目(82374607)
上海市卫生健康委员会卫生行业临床研究专项(202340157)
上海市"科技创新行动计划"医学创新研究专项(23Y11920600)。
文摘
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。
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
Keywords
adolescent
idiopathic
scoliosis
(
als
)
personalized
model
muscle
activation
intervertebral
stiffness
inverse
kinematics
dynamics
analysis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
下载PDF
职称材料
题名
不同侧弯类型对青少年脊柱生理曲度及骨盆运动学特征影响
2
作者
刘杨
王伟君
陆昕海
韩宗萍
汝首杭
陈晓生
朱智祥
卓挺宇
杨雷
颜滨
机构
深圳市青少年脊柱健康中心
深圳市第二人民医院脊柱外科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1160-1166,共7页
基金
深圳市自然科学基金项目(JCYJ20210324103010029)。
文摘
目的探讨不同弯形青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者站立位及行走时脊柱、骨盆运动学特征,为康复形体训练提供可参考建议。方法使用Diers 4D motion模块测量45名单弯、45名双弯AIS患者及27名健康青少年站立位及行走状态下胸曲角、腰曲角,以及骨盆旋转和骨盆倾斜参数。结果站立位健康组胸曲角(40.67°)和腰曲角(39.68°)角度最大,步行时双弯组胸曲增大角度(6.1°)最大,健康组胸曲增大角度(-10.37°)最小;站立位下单弯组的骨盆倾斜方向与主弯同向。结论相对于站立位,步行时3组胸曲角运动趋势主要以减少为主,且受到侧弯类型的影响,腰曲角则在3组中均表现为减少;两侧弯组站立位骨盆三维形态受腰椎代偿弯影响,且步行时骨盆旋转功能与腰椎代偿弯和骨盆初始位置有关。建议治疗师在进行患者骨盆功能评估和训练时,应充分考虑侧弯弯形可能带来对结果的影响,并有针对性地对盆活动度不足侧进行松解和功能训练,提高骨盆运动功能的对称性。
关键词
青少年特发性脊柱侧凸
骨盆运动功能
脊柱
表面形态
Keywords
adolescent
idiopathic
scoliosis
(
als
)
pelvic
motion
function
spine
surface
morphology
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于OpenSim的轻度青少年特发性脊柱侧凸个性化建模与分析
马晓宇
任君
周鑫
伍子豪
王冬梅
孔令军
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
不同侧弯类型对青少年脊柱生理曲度及骨盆运动学特征影响
刘杨
王伟君
陆昕海
韩宗萍
汝首杭
陈晓生
朱智祥
卓挺宇
杨雷
颜滨
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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