基于有限元法人体腿部生物力学仿真研究

为了建立可用于手术预演和规划的可靠的虚拟生物组织力学模型进行人体腿部生物力学仿真研究,根据关键组织的三维重建结果,采用有限元方法自下到上的建立骨骼、皮肤和部分软组织的生物力学模型.针对CT图像无法精确重建肌肉的几何模型的问题,在充分考虑肌腱的生物力学特性,又体现肌纤维的微观解剖结构的基础上,提出一种新型的肌肉建模方法.最后,通过患者手术获得的力位数据与有限元仿真数据的对比分析,证明建立的人体生物力学模型的可信性.     

脊柱三维运动离体实验加载技术研究进展

脊柱稳定性可以通过脊柱节段三维运动范围的大小来评价。脊柱三维运动实验加载是离体脊柱在近生理环境下的三维运动范围测量的基础。文章从人体脊柱三维运动实验加载要求和加载装置设计两个方面总结了加载技术研究现状,分析了现有加载技术中的主要长处与不足,为将来脊柱三维运动实验加载技术的研究提供参考。,     

连续跳的生物力学研究进展

对连续跳的概念进行界定的基础上,探讨了目前有关连续跳研究的生物力学特征以及影响连续跳的生物力学因素,以期进一步认识连续跳的有关问题,为更好地促进连续跳的研究提供理论依据。     

OpenCV在生物力学微形变控制及测试系统中的应用

为测量生物力学实验中的微形变,组建了微形变控制装置,结合OpenCV的视频采集与图像处理功能,搭建了生物力学微形变控制与非接触性测量系统。该系统在跟踪并测量特征点信息的同时,可获得其周围组织的运动情况以供后期处理。使用该系统测量足部标本随受力改变而发生的跖骨间距变化,获得了跖骨微运动相关参数。     

生物力学作用对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化影响研究进展

骨髓间充质干细胞在体内所处的力学环境比较复杂,为了探索生物力学与骨髓间充质干细胞增殖分化之间的关系,对近年来生物力学微环境对骨髓间充质干细胞增殖分化影响的研究现状和最新进展进行了综述。认为牵张力与流体剪切力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其向成骨方向分化,而较大的压缩力和静水压力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其偏向软骨方向分化,小部分向成骨方向分化,每种分化方向都有其最适的分化条件。通过综述生物力学对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响,为骨髓间充质干细胞的骨组织工程与再生医学研究及更好地应用于临床治疗提供思路和参考依据。     

人在洪水中的稳定性分析

综合考虑人体生物力学及洪水对人体的作用力,将人体静止失稳分成倾覆失稳和滑移失稳两种形式,推导出人在洪水中两种临界失稳满足的方程,对人体失稳的影响因素进行了分析.应用Lagrange方法在仅考虑一个广义坐标下推导了人在洪水中正常行走满足的微分方程,应用高阶RungeKutta法求解其数值解,并对人在洪水中正常行走的影响因素进行了分析.将人体静止临界失稳及洪水中正常行走的水深和流速值与试验结果比较,结果表明本文提出的方法能较好地确定人在洪水中失稳和正常行走满足的条件.     

动量矩对篮球投篮技术的影响

运用运动生物力学分析法,对篮球投篮技术动作,把动量矩定理及动量矩守恒定律运用到篮球投篮技术中并对这些规律的具体动作方式进行了实例分析,特别是对投篮技术动作中投篮手的对侧的手、腰部及下肢动作与投篮稳定性之间的关系进行了研究,并对这些具体动作方式进行了实例分析,其目的是规范投篮技术动作,促进投篮技术的教学与训练.     

内固定器对人体颈椎运动生物力学性能的影响

在失稳颈椎内安装固定器后,其稳定性的生物力学评价是医学研究的一个重要课题。该文提出了一种双目三维光学精密运动测量方法对其进行评价。采用该方法分别对保存良好的人体颈椎标本在失稳、内固定以及疲劳3种状态下的三维运动情况(包括前屈、后伸、左侧弯、右侧弯4种运动)进行了测量,并以每种运动情况下的颈椎C 1-C 2节相互旋转角度衡量其内固定的效果。实验结果表明,内固定后颈椎的旋转角度明显小于失稳时的旋转角度;内固定后模拟远期效果的疲劳加载后测试结果证实内固定的效果仍然是可靠的。     

步行动作的生物力学原理及其步态分析

步行是人类运动基本的方式,加强对步行动作的研究,有利于我们对人体运动规律的了解,有利于对人体运动障碍疾病的治疗和康复。在国内外相关研究成果的基础上,总结归纳出步行动作的一般生物力学原理和步态分析的一般方法,为进一步的步态研究奠定基础。     

飞行和游动的生物运动力学和仿生技术研究

飞行与游动的生物运动力学是一门以流体力学为先导的交叉科学,我们采用活体观测、实验测量、数值模拟和理论分析多种手段,以及力学和生物学相结合的综合研究方法,系统地开展了关于飞行和游动的生物运动力学以及相关的仿生技术研究.论文从生物活体实验测试及其动力学特性、生物运动的拍动推进和波状摆动推进机理、理论分析和理论模化、水下仿生机器研制等几个方面分别简要介绍我们近期的主要研究进展.