检索结果-内蒙古大学图书馆

医用生物力学 2024年第S1期39卷 30-30页

作者：任爽张思于媛媛敖英芳黄红拾北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心北京100191

目的全面分析前交叉韧带(ACL)重建后伸膝肌、屈膝肌的向心、离心等速肌力的不对称性与步行膝三维运动学与动力学不对称性的相关性。方法采用回顾性病例系列研究分析25例ACL重建患者临床资料,均为男性,年龄17~47岁[(29.4±5.2)岁]。... 详细信息

目的全面分析前交叉韧带(ACL)重建后伸膝肌、屈膝肌的向心、离心等速肌力的不对称性与步行膝三维运动学与动力学不对称性的相关性。方法采用回顾性病例系列研究分析25例ACL重建患者临床资料,均为男性,年龄17~47岁[(29.4±5.2)岁]。术后进行标准的康复治疗流程。采集术后1年大腿等速肌力测试数据。采集受试者步行过程的三维运动学及动力学。通过Spearman相关分析研究等速肌力的双侧对称指数(LSI)与步态参数LSI的相关性。结果ACL重建术后1年,180°/s等速向心伸膝肌力的LSI与步态支撑期膝关节屈曲力矩峰值LSI显著相关(R=0.449,P<0.05),60°/s等速向心伸膝肌力的LSI与步态支撑期膝关节内旋力矩峰值LSI显著相关(R=0.421,P<0.05);术后1年180°/s等速向心屈膝肌力的LSI、300°/s等速向心伸膝肌力的LSI、60°/s等速离心屈膝肌力的LSI与步态支撑期膝关节屈曲角度峰值LSI显著相关(R=0.462,R=0.415,R=0.536,P<0.05)。结论ACL重建患者1年后大腿等速伸膝肌力不对称性与步态支撑期膝关节屈曲力矩、旋转力矩、屈曲角度峰值不对称性显著相关,屈膝肌力不对称性与步态支撑期膝关节屈曲角度峰值不对称性显著相关。提示ACL重建患者1年后仍需进行规律康复训练,提高肌力与运动功能水平,以降低ACL再断裂及继发损伤风险。

关键词：膝关节屈曲等速肌力康复训练旋转力矩步态参数继发损伤不对称性屈曲角度

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步行时踝背伸受限对下肢生物力学和骨盆运动的影响

步行时踝背伸受限对下肢生物力学和骨盆运动的影响

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第十三届全国体育科学大会

作者：高天宇杨楠石海涛张思任爽黄红拾天津体育学院运动健康学院天津市运动生理学与运动医学重点实验室北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心

研究目的:步行是人类最基本、最简单的一种反复运动形式,也是人体运动系统中最复杂的运动之一,即便微小的生物力学变化反复积累后也会产生不良的关节负荷。步行时通过足底与地面等外界接触以及力的相互作用来调节躯体平衡,在这个过程中... 详细信息

研究目的:步行是人类最基本、最简单的一种反复运动形式,也是人体运动系统中最复杂的运动之一,即便微小的生物力学变化反复积累后也会产生不良的关节负荷。步行时通过足底与地面等外界接触以及力的相互作用来调节躯体平衡,在这个过程中踝关节不仅支撑整个身体重量,还承担了与地面接触及推动地面向前的功能。在步态支撑中期足跟抬起时踝背伸角度达到峰值,允许胫骨相对于足向前滚动,以便身体前移,正常步行时踝背伸角度峰值需要达到10°以上。踝背伸较小的个体在步行时胫骨向前滚动幅度减小,会使下肢力线发生改变,导致下肢生物力学和骨盆运动受到不良影响。踝背伸受限的个体在步行过程中,下肢关节和腰骶部承受异常的应力,长时间持续下去可能会出现疼痛和损伤。因此,本研究目的是探究步行时踝背伸角度较小个体的生物力学特征,明确踝背伸受限对下肢生物力学和骨盆运动的影响。研究方法:本研究共纳入51名健康受试者,纳入标准是无神经系统和肌肉骨骼系统疾病、无手术史,且实验前24h内未进行剧烈运动,无肌肉疲劳症状。受试者骨性标志点部位贴上反光球,模型采用国际通用模型plug-in-gait的优化版。受试者从预先标记好的起点出发,以自己感觉最舒适的速度在测试步道上行走5次。应用8个摄像头红外高速运动捕捉系统(Vicon,T40)采集受试者的运动学数据,采集频率为100Hz。应用2块三维测力台(AMTI,BP400600)采集受试者的动力学参数,采集频率为1000Hz。运动学和动力学数据通过同步盒(AMTI,GEN5)进行同步。采用欧拉角的方法计算下肢关节角度和骨盆运动角度,采用逆动力学法计算下肢关节力矩。将每个人的5次行走数据平均,应用SPSS26.0随机选取左侧或右侧进行统计分析。首先,将51名受试者步态支撑期中的踝背伸角度峰值与该峰值时刻对应的下肢生物力学参数和骨盆运动角度进行Spearman相关性分析。然后根据步态支撑期中的踝背伸角度峰值,进一步将51名受试者分为踝背伸受限组(踝背伸角度峰值<10°)和非踝背伸受限组(踝背伸角度峰值>10°),对两组受试者在踝背伸角度峰值时刻对应的下肢生物力学参数和骨盆运动角度进行独立样本T检验。显著性水平均为P<0.05。研究结果:第一部分相关性分析结果:步态支撑期踝背伸角度峰值与该峰值时刻对应的生物力学参数正相关的参数有:踝跖屈力矩(平均值:0.7833,相关系数:0.606,P<0.01)、伸髋角度(平均值:7.4638,相关系数:0.361,P<0.01)、屈髋力矩(平均值:0.3973,相关系数:0.396,P<0.01)、骨盆向同侧倾斜角度(平均值:1.2269,相关系数:0.335,P<0.05)、骨盆向同侧旋转角度(平均值:4.8533,相关系数:0.309,P<0.05)、向内地面反作用力(平均值:0.0513,相关系数:0.418,P<0.01)、向前地面反作用力(平均值:0.117,相关系数:0.674,P<0.01)、垂直地面反作用力(平均值:1.0652,相关系数:0.455,P<0.01)。步态支撑期踝背伸角度峰值与该峰值时刻对应的生物力学参数负相关的参数有:膝外旋角度(平均值:2.3895,相关系数:0.39,P<0.01)、髋内收角度(平均值:7.4638,相关系数:0.352,P<0.05)、髋外旋力矩(平均值:0.0136,相关系数:0.34,P<0.05)。第二部分分组比较结果:踝背伸受限组30人(年龄:29.83±10.18岁,身高:173.07±8.44厘米,体重:72.48±13.43公斤),非踝背伸受限组21人(年龄:26.38±8.7岁,身高:170.95±5.84厘米,体重:70.62±11.81公斤),两组之间的年龄、身高、体重均无显著性差异(P>0.01)。踝背伸受限组显著小于非踝背伸受限组的参数有:踝背伸角度峰值(受限组平均值:6.196,非受限组平均值:13.523,p<0.01);该峰值时刻对应的踝跖屈力矩(受限组平均值:0.747,非受限组平均值:0.8355,p<0.05)、伸髋角度(受限组平均值:5.7345,非受限组平均值:9.9342,p<0.05)、向内地面反作用力(受限组平均值:0.046,非受限组平均值:0.0575,p<0.05)、向前地面反作用力(受限组平均值:0.1008,非受限组平均值:0.1402,p<0.01)、骨盆向同侧倾斜角度(受限组平均值:0.8207,非受限组平均值:1.8073,p<0.05)。而踝背伸受限组的膝外旋角度显著大于非踝背伸受限组(受限组平均值:3.3369,非受限组平均值:1.0361,p<0.05)。研究结论:1)相关性分析结果显示,在步行时支撑期的踝背伸角度峰值越小,该峰值时刻对应的踝跖屈力矩、伸髋角度、屈髋力矩、骨盆向同侧倾斜角度、

关键词：运动生物力学踝背伸膝关节骨盆慢跑

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力学预热(WARMUP)系统促进干细胞记忆性分化和半月板组织再生

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医用生物力学 2024年第S1期39卷 649-649页

作者：艾丽娅石秋生郑丽莎江东北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心北京100191 北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市医学工程高精尖创新中心北京100083

目的干细胞治疗在再生医学方面已经显示出巨大的潜力。然而,有效地引导和维持干细胞的特异性分化以适应组织的机械环境仍面临挑战。方法采用机械预处理WARMUP系统模拟半月板纤维软骨的生物力学环境,建立了一种新型的干细胞良好控制适应... 详细信息

目的干细胞治疗在再生医学方面已经显示出巨大的潜力。然而,有效地引导和维持干细胞的特异性分化以适应组织的机械环境仍面临挑战。方法采用机械预处理WARMUP系统模拟半月板纤维软骨的生物力学环境,建立了一种新型的干细胞良好控制适应和调节系统。在该系统中,滑膜来源的间充质干细胞(SMSCs)在与半月板纤维软骨细胞(MFCs)共培养的状态下,被施以0.5 Hz、10%的循环拉伸应变,然后休息72 h以增强纤维软骨分化。此外,对上述系统训练过的细胞进行二次应力加载模拟体内重复的机械应力,并进一步评估WARMUP系统预处理细胞的分化情况。结果WARMUP系统加载显著增强了SMSCs的纤维软骨分化,并且经过72 h的休息期后分化水平相较加载后即刻更显著,表现出“机械记忆”样行为。这种记忆是通过在初始应力加载阶段形成的肌动蛋白帽介导的,肌动蛋白帽压缩细胞核,扩大核孔,从而促进YAP的核易位和其靶基因的持续激活。此外,二次应力加载后,细胞表现出更快和更有效的分化,体内实验显示有效改善了半月板组织修复。结论WARMUP系统为干细胞预处理提供了一种开创性的方法,该系统通过模拟体内微环境,提高了干细胞机械敏感性和适应性,同时确保了力作用效果的持久性和记忆性,具有良好的临床转化潜能。

关键词：软骨分化记忆性机械预处理间充质干细胞干细胞治疗再生医学机械记忆二次应力

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