智能康复工程中的生物力学问题

智能科技快速发展,重新塑造康复医学诊疗模式,也提出了许多交叉学科问题,其中生物力学问题在其中尤为突出。助力外骨骼具有广阔的应用前景,踝是关键的助力关节。基于脊髓反射控制步态模型,通过研究人体步行时踝关节对支撑界面(坡度、硬度和光滑度)、助力时机和幅度的生物力学响应,明确踝关节适应机制;通过实验和仿真分析,优化踝关节助力设计方案,通过代谢能耗评价其助力效率;并进一步分析其对髋、膝关节的生物力学影响,评价系统安全性。

脊髓损伤康复中的支撑-驱动生物力学问题

脊髓损伤是一种具有较高发病率和致残率的神经系统疾病。损伤导致患者日常活动的支撑-驱动模式改变,从而使得上肢与臀部的受力模式发生变化。生物力学因素导致一系列的并发症,如肩痛和压疮等,给脊髓损伤患者的康复增加了难度。有必要建立脊髓损伤患者活动的支撑-驱动理论,分析并发症的发生的生物力学机制,为脊髓损伤患者的康复研究提供新的角度,并为新型智能康复设备和辅具的开发提供依据。

中医整骨手法对不同生理曲度颈椎内部结构应力的影响

目的研究中医整骨手法对不同曲度颈椎内部结构应力的影响。方法基于经过验证的颈椎有限元模型,结合2例患者的颈椎CT图像,建立颈椎曲度变直模型(变直模型)和颈椎曲度反弓模型(反弓模型)。模拟右侧颈椎定位旋转扳法,分别加载并分析3个模型内部结构的应力特征。结果3个模型中,最大椎间盘应力发生在不同位置。

主动健康中的生物力学

在主动健康中,生物力学发挥着不可替代的作用。运动通过肌肉和关节活动对人体组织和器官形成力学刺激,促进健康,也可能导致损伤或病变。另外,在辅具设计与评价、康复临床诊疗中都涉及生物力学。主动健康生物力学的发展需要体育和医学的融合,考虑更多动力学、疲劳和力学耦合问题。在将来的研究中,一方面需要借鉴其他生物力学方向的经验,另一方面结合科技发展前沿开拓生物力学新方向。