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MD Adams推动肌肉骨骼研究

作者:Simwe    来源:    发布时间:2011-06-17    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

美国加利弗尼亚州圣安娜(2011年6月7日市场报道)——加速产品革新的多学科仿真解决方案领域的领导者——MSC软件公司今天宣布,在MD Adams的推动下,华盛顿大学的整形与运动医学系下属计算机、机器人与实验性生物力学(CoRE)实验室的研究人员实现了肌肉骨骼的建模与仿真,从而为能够使宇航员在长时间太空任务中保持其肌肉与骨骼强壮的各项训练提供支持。

骨盐密度(BMD)降低是一种主要的危险因素,在确定机组人员执行长时间远离行星的任务之前,美国航空航天局的科学家和机组外科医生一直试图缓和这一危险因素。随着个人BMD百分比的降低,其骨骼断裂的机会将会提高。针对具有较高BMD流失率的身体结构区域的运动训练,能够降低由于跌倒或外在冲击引起骨折的机率。其中臀部便是上述结构区域之一,并且该区域由于不经常运动很容易引起骨萎缩。

除特殊条件外,对髋关节接触点压力的直接测量是不可行的,因此生物机械学的模拟仿真成为实现这一研究的重要手段。联合对策装置(CCD)是一款低能耗、小体积的综合肌肉骨骼训练装置,使用MSC软件公司的MD Adams进行了建模仿真,并且此次生物力学的仿真模拟还使用了LifeMOD™插件。上述两款软件包提供了一个强大的仿真与分析工具,从而能够在地球引力降低的环境中,建立复杂的人体和机械运动模型。

相对于其他生物力学仿真软件,使用LifeMOD™的最大好处之一,是能够使用人机接口导入MD Adams组件,从而允许对一个完整的系统进行分析。使用一种物体负载装置(SLD),在具有或不具有地球引力替代条件下进行下蹲和臀部放松/绷紧练习期间,LifeMOD™用于计算在联合对策装置(CCD)上添加1g和1/6g重力环境下的髋关节接触点压力。与下蹲练习相比,臀部放松/绷紧练习将使髋关节能够受更大的力,从而拥有更多进行保护的潜能。

 “MD Adams平台是一个非常强大的工具,能够支持我们建立人体与训练设备的系统模型,实现测试生物力学影响的目的。在微重力环境下进行练习,设备设计与人的工作效能方面将展现出许多全新的挑战,”华盛顿大学博士后研究员安德里亚•汉森博士说。“生物力学仿真模拟的应用,使我们能够评估在实施专门训练方案期间,微重力环境将如何影响臀部的受力。我们的目标是使用上述研究中得到数据,为宇航员设计出一种更为高效的训练方案,从而能在未来执行探索月球和火星的任务期间,能够保持其骨骼强壮。MD Adams帮助我们提高了人类星际旅行的能力。”

“虽然超出了传统医学领域,在观察位移与负载条件影响人类关节与肌肉方面,生物力学的仿真模拟却提供了更为广泛的见解,”MSC软件美洲区副总裁David Yuan先生说,“应用该技术的软件前景无限,我们为能够向华盛顿大学提供工具,继续探索全新的可能潜力感到自豪。”=

关于计算机、机器人与实验性生物力学(CoRE)实验室

华盛顿大学的整形与运动医学系下属计算机、机器人与实验性生物力学(CoRE)实验室的功能是通过计算机、机器人与试验生物力学之间的关系,研究生物力学的机构。现任领导是科学博士Peter Cavanagh教授,近期研究的数个项目涉及生物医学工程领域包括足部有限元模型、使用MD Adams和LifeMOD模拟肌肉骨骼功能失调、研究损伤和肌肉骨骼系统外科治疗的机器人自动控制系统,以及在外层空间进行跑步机练习时使用的一种挽具。如需更多信息,请访问http://www.orthop.washington.edu/Research/OurLabs/CoREBiomechanicsLab.aspx
 

 
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