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题名大角度运动中髋臼盂唇的接触力学
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作者
凌青青
靳忠民
李俊言
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机构
西南交通大学机械工程学院
西安交通大学机械工程学院
英国利兹大学机械工程学院
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出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期320-320,共1页
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基金
国家重点研发计划项目,2023YFC3604901
国家自然科学基金项目,52275216,52035012
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文摘
目的生物力学对髋关节的功能和损伤起着重要作用。然而目前髋臼盂唇在不同大角度运动时对关节保护和损伤机理不明。通过将髋关节软骨、髋臼盂唇耦合到下肢骨肌模型中;研究髋关节大角度运动时髋臼盂唇的接触力学;对比无盂唇模型,讨论盂唇对髋关节接触力学的影响。方法对受试者运动捕捉采集,将地反力和关节角度作为有限元骨肌模型的输入,肌肉优化解决冗余问题,逆动力学求解得肌肉力、关节力和软组织接触力学。结果各种大幅度运动中,有无盂唇关节力基本相同,外展时关节力随外展增加而增大。当外展达50°时,盂唇大变形保护软骨,而无盂唇组的软骨与股骨头异常接触,与盂唇组相比接触压力增加2-3倍。在弯腰、下蹲、弓步运动时,盂唇小变形,软骨接触压力比无盂唇时略小。结论髋臼盂唇在自然髋关节步态及其他动作中基本不承力,但在大幅度运动起到缓冲保护作用,使软骨压力分布均匀,一定程度上减小软骨压力。在外展、(斜)后伸运动中盂唇缺失,当伸展角度增大可导致股骨头和髋臼软骨的异常撞击,软骨接触力和变形剧增,从而易诱导软骨损伤。本研究揭示了髋臼盂唇在健康自然髋关节中的作用机理,为临床髋关节置换及术后康复训练提供一定理论指导依据。
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关键词
髋臼盂唇
髋关节置换
接触力学
软骨损伤
运动捕捉
外展
生物力学
接触压力
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分类号
R68
[医药卫生—骨科学]
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
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