2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、目的:既往構(gòu)建膝關(guān)節(jié)、髕股關(guān)節(jié)模型耗時(shí)長(zhǎng),操作過(guò)程復(fù)雜,且大多為靜態(tài)模型,快速、準(zhǔn)確的構(gòu)建動(dòng)態(tài)髕股關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)三維模型是對(duì)其進(jìn)行生物力學(xué)研究和臨床應(yīng)用的重要保障。本研究擬創(chuàng)建采用多角度靜態(tài)核磁共振圖像構(gòu)建髕股關(guān)節(jié)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)三維運(yùn)動(dòng)模型的方法,并初步將此方法應(yīng)用于髕股關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究中,計(jì)算屈伸膝過(guò)程中髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡、髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸。
  方法:選擇1名健康成年男性,年齡30歲,體重65kg,身高172cm,對(duì)其右膝關(guān)節(jié)分別在0°、30°、6

2、0°、90°、120°五個(gè)屈膝角度進(jìn)行核磁共振掃描,掃描設(shè)備為西門子3.0T掃描儀,柔性線圈,掃描序列為二維梯度自旋回波,矢狀位掃描,層厚在0.8-1.5mm之間,掃描層數(shù)在90-110層之間,并將掃描結(jié)果以 Dicom格式保存后導(dǎo)入 Mimics軟件中,利用3Dlivewire功能,手工提取髕骨、股骨輪廓,重建出五個(gè)屈膝角度的靜態(tài)髕股關(guān)節(jié)三維模型,再將上述五個(gè)靜態(tài)模型導(dǎo)入逆向工程軟件 RapidForm中進(jìn)行同一坐標(biāo)系的配準(zhǔn),利用三次

3、樣條插值算法,將離散靜態(tài)髕股關(guān)節(jié)模型配準(zhǔn)為動(dòng)態(tài)三維運(yùn)動(dòng)模型;據(jù)此動(dòng)態(tài)三維模型在三維坐標(biāo)系中計(jì)算出髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡,在逆向工程軟件中根據(jù)已知髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡,計(jì)算出髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸,將計(jì)算出的髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡和旋轉(zhuǎn)軸與既往體內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性。
  結(jié)果:本方法成功構(gòu)建了髕股關(guān)節(jié)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)三維運(yùn)動(dòng)模型,該模型包含了從屈膝0°到120°的完整運(yùn)動(dòng)過(guò)程,利用該模型可以計(jì)算出屈伸膝運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡和髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸。屈膝過(guò)程中,隨

4、著屈膝角度的增加,髕骨相對(duì)于股骨滑車不斷俯屈,同時(shí)輕度的外傾和外旋,而髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸波動(dòng)在股骨通髁線附近。經(jīng)驗(yàn)證,通過(guò)這一方法計(jì)算出的髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡和旋轉(zhuǎn)軸與既往體內(nèi)外試驗(yàn)研究結(jié)果是相符的。
  結(jié)論:基于靜態(tài)核磁共振圖像可以構(gòu)建髕股關(guān)節(jié)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)三維運(yùn)動(dòng)模型,并以此模型計(jì)算髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡和髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸,該構(gòu)建方法具有模型準(zhǔn)確、無(wú)輻射、解剖解構(gòu)全面等特點(diǎn),利用該模型可以求解髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡及髕股關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸,在一定程度上揭示了髕股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律

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