基于nmsBuilder和OpenSim建立个性化骨肌模型及其验证

• 作者: 崔伟玲 王长江 郭媛 陈维毅
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 全膝关节置换 骨肌模型 多体动力学 逆向运动学 静态优化
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 608-614
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2019.06.007

摘要

目的 利用nmsBuilder和OpenSim两款软件构建个性化全膝关节置换(total knee replacement,TKR)术后骨骼肌肉多体动力学模型,并用弹跳式和内推式两种步态对构建模型进行验证分析.方法 利用患者骨骼数据,通过nmsBuilder建立骨骼实体、骨标点和肌肉标点,从而自动生成对应参考系统和肌肉,将nmsBuilder生成的骨肌模型导入OpenSim先后执行逆向运动学、静态优化和膝关节接触力分析,最后通过弹跳式和内推式两种步态对模型进行模拟分析,并与实验测量值进行对比验证.结果 除了外侧关节接触力,模型预测的胫股关节接触力幅值和趋势与实验获得数据对比有很好的一致性,构建的骨骼肌肉多体动力学模型可以被用于膝关节研究.结论 利用患者骨骼信息建立的骨肌模型通过输入标记点位置和地面反作用力,可以同时预测出内侧、外侧以及总胫股关节接触力.研究思路可为TKR患者设计个性化膝关节假体提供参考.