足踝支撑对膝关节的生物力学影响

基本信息
批准号:11272273
项目类别:面上项目
资助金额:78.00
负责人:张明
学科分类:
依托单位:香港理工大学深圳研究院
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:梁锦伦,牛文鑫,王岩,丛燕,余嘉,黄伟志,刘璇
关键词:
有限元方法康复生物力学足底支撑膝关节炎
结项摘要

Foot-ankle-knee complex plays a role in supporting human body and its movement. Clinical observations and research found that a proper foot support could alleviate the knee pain; while improper supports may lead to knee problems. The key point for understanding this issue is the load alignment and transfer mechanism with different foot supports. Due to the complicated and limited experimental methods, computational biomechanical models of lower limb complex, based on finite element approach are useful and complementary tool for such kind of studies. The existing computational models mainly focus on isolated foot-ankle or knee structures. Although these models have provided useful information for understanding of its biomechanics individually, such isolated model may influence the integrity of the entire structures and may not provide full understanding of the question. In this proposed study, we will develop a computational model of entire lower limb including foot, ankle and knee related structures to understand their interactions under different foot ankle supports and during different gait phases. A series of in vivo and cadaveric experiments will be conducted to understand the load transfer and motion under various supports. The experimental findings will be used for model setup and model validation. Further parametric studies will be conducted using the validated computational models to provide scientific fundamentals for foot support designs in footwear industry or rehabilitation fields.

足踝膝,作为一体,起着支撑人体及运动的作用。临床观察和研究显示,恰当的足踝支撑可以治疗或缓解膝关节疼痛,不适当的足踝支撑可能损伤膝关节。足底支撑影响足踝膝结构中力传导的具体方式,是理解这种现象的关键所在。由于实验研究的局限性,以有限元分析为基础的人体下肢生物力学模型成为研究的有用工具。现有的有限元模型对孤立的足、踝或膝关节的生物力学已经有了一定的研究,但是将具有天然联系的结构人为割裂,破坏了生理结构的完整性,影响模型的边界和加载条件,对结果构成影响。本课题将在实验研究的基础上,进一步建立人体下肢一体化生物力学有限元模型,以研究在步态不同时相及不同足底支撑条件下,足、踝和膝关节的生物力学及其相互作用。该研究将增进对人体下肢力传导的了解,量化足底支撑对膝关节的生物力学影响,为鞋子和康复辅具的科学设计提供理论基础。

项目摘要

恰当的足底支撑可以治疗或缓解膝关节疼痛,不适当的足底支撑可能损伤膝关节。足底支撑影响足踝膝结构中力传导的具体方式,是理解这种现象的关键所在。本课题建立实验及生物力学建模的平台,以研究在不同足底支撑条件下,足、踝和膝关节的生物力学及其相互作用。生物力学实验研究实验包括步态分析、足底应力分布测量、剪切力测量、肌电信号测量,及尸体实验。在实验研究的基础上,进一步建立人体下肢肌骨系统模型及有限元模型。本研究的主要贡献在于健全了系统的生物力学研究方法体系,综合运动分析、尸体实验和计算仿真三种主要研究途径,可提供较为全面的生物力学信息。量化了足底支撑与下肢生物力学,尤其对膝关节受力分布的相互影响和作用关系,为通过足底支撑设计对膝关节炎或疼痛的临床干预和康复提供基础的参考数据,为鞋子和康复辅具的科学设计提供理论基础。.发表论文28篇,其中SCI检索24篇,专著1部包括6个章节,培养研究生4名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
4

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
5

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021

张明的其他基金

批准号:11705190
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860643
批准年份:2018
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21307122
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51477124
批准年份:2014
资助金额:79.00
项目类别:面上项目
批准号:11732015
批准年份:2017
资助金额:350.00
项目类别:重点项目
批准号:81571640
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:69872033
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:51409001
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51772082
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51305198
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61007031
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30860192
批准年份:2008
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51777086
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:31601443
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71774158
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81860537
批准年份:2018
资助金额:34.80
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31371025
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41202200
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60979018
批准年份:2009
资助金额:16.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11172147
批准年份:2011
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81371530
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81470895
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:50873085
批准年份:2008
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:71271113
批准年份:2012
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:51273172
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61673389
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31160421
批准年份:2011
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11773062
批准年份:2017
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
批准号:31700021
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51205384
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21875083
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:20704015
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51608452
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404103
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90307002
批准年份:2003
资助金额:25.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61273202
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81871331
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51704215
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770748
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:41772334
批准年份:2017
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61072081
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81903674
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402752
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1633119
批准年份:2016
资助金额:36.00
项目类别:联合基金项目
批准号:51504025
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60974037
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:11103055
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871092
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81171318
批准年份:2011
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:71403266
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701095
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1233101
批准年份:2012
资助金额:36.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81200598
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50907029
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51705265
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801368
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51278385
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21905282
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81360175
批准年份:2013
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50373034
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:21902093
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30870686
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81271020
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:39770903
批准年份:1997
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:60674040
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:21374037
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31460603
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31660273
批准年份:2016
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81600030
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30770717
批准年份:2007
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:41472264
批准年份:2014
资助金额:98.00
项目类别:面上项目
批准号:50973041
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:51608373
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

足踝生物力学研究及其在手术和辅具治疗中的应用

批准号:11732015
批准年份:2017
负责人:张明
学科分类:A10
资助金额:350.00
项目类别:重点项目
2

人体足踝步态仿真的理论和方法研究

批准号:81071234
批准年份:2010
负责人:王冬梅
学科分类:H2805
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
3

影响全膝关节置换效果的生物力学因素分析研究

批准号:31771018
批准年份:2017
负责人:张宽
学科分类:C1001
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

基于MR成像的足和踝精细解剖及损伤机制研究

批准号:81771809
批准年份:2017
负责人:白荣杰
学科分类:H2701
资助金额:50.00
项目类别:面上项目