Adams仿真帮助诊断膝盖病

Adams仿真-Overview:
人类曾经探索过太空、大洋深处，并能回溯过去数百万年的历史。但是，在对人体及其工作方式的认知方面，仍然存在着惊人的大量空白。例如，膝关节处于足底到骨盆的动力学链的中心点。但胫骨与股骨之间的连接所形成的几何约束却微乎其微。需经由大量软组织结构的运作来实现膝关节的稳定性。这些结构的详细工作方式在很大程度上仍是未知的。MSC 的 Adams 是一种多体动力学仿真解决方案，可提供正确的深入分析，有助于更加透彻地了解膝关节的内部运作。

Results Validation:

MAC 研究人员采用 Adams 多体动力学软件来开发最全面、最逼真的膝关节仿真。

–他们首先为受试者配装标示器。他们利用一个运动捕获系统来记录受试者在实验室内行走、活动时这些标识器的移动。通过核磁共振成像（MRI）技术捕捉骨骼、软骨、半月板及韧带的图像。利用测力板来测量地面接触力、利用 EMG（肌电图）来测量肌肉活动。

–然后用采集到的数据来创建每个受试者的各个内部肌骨胳系统的 Adams模型。每个模型由 21 个刚体节段、 53 个旋转关节以及 43 块腿部肌肉组成。定义每个标示器位置的运动约束，并在约束与相应的体节之间放置一个三轴弹簧。

这样就能实现刚体骨骼相对于运动约束的移动。将核磁共振成像衍生出的皮肤几何体分为五个刚性体，藉此对足底与地面的接触进行建模。然后定义上述刚体与地面的接触为刚柔接触。 采集这些实验性运动数据能够为模型运动时提供约束下的步态动力学输入。模型受到关节、膝盖处的接触和韧带力以及地面接触力的约束。为确定运动期间的肌力和膝盖荷载进行了一次向前步行的动力学仿真，预测了膝盖组成部分之间的接触力，例如胫骨与半月板之间、胫骨与股骨之间的接触力，以及作用在膝盖韧带上的作用力，例如前十字韧带（ACL）。

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