体育科学

作者：黄尚军,伍勰,阮棉芳,张强,陈晨,

关键词：落地动作,前交叉韧带,载荷评估,OpenSim,模拟仿真,

目的:采用4种不同的算法模型估算落地动作过程中ACL动态载荷并进行对比分析, 探讨造成差异的生物力学机制。方法:选择1名女性田径项目运动员为对象, 同步采集40 cm高台垂直落地动作中的下肢运动学、动力学和表面肌电数据。4种算法模型及相应技术路线分别为:1) 基于逆向动力学算法模型计算胫前剪切力 (ATSF1) ;2) 基于Paul Devita数学模型计算胫前剪切力 (ATSF2) ;3) 采用Open Sim CMC过程优化膝关节周围肌肉群肌力, 代入Paul Devita数学模型重新计算胫前剪切力 (ATSF3) ;4) 基于Julia Kar提供的Open Sim ACL模型计算ACL拉力 (FACL) 。结果:Open Sim CMC结果与EMG信号在曲线形态有较高的一致性;4种计算方法下所对应的落地过程中, ATSF1、ATSF2、ATSF3、FACL峰值分别为1.1BW、2.0BW、4.5BW、1.7BW;峰值时刻分别为落地周期的62%、80%、55%、36%。结论:基于传统逆向动力学算法的ATSF1可能低估了运动过程中的ACL载荷, 可量化肌群肌力的不同算法模型下ACL载荷结果的不同, 主要归因于估算肌力方法的本身差异。

来源：2018年第3期

《体育科学》期刊编辑部

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