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动作捕捉-Opensim数字仿真技术分析神经根型颈椎病患者颈部肌肉肌力与激活度特征
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作者 柳秋丽 梁渊耀 +5 位作者 韩斌 李智斐 张展鸣 韦浩凯 左匡时 刘俊 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第25期6512-6521,共10页
背景:现代研究认为神经根型颈椎病的“筋骨失衡”与头颈生物力学改变导致颈周肌肉性能发生相应变化有关,但研究多集中在颈椎的静态分析,缺乏颈部肌群肌力、激活度的动态量化数据。目的:从生物力学角度探讨神经根型颈椎病患者与健康人颈... 背景:现代研究认为神经根型颈椎病的“筋骨失衡”与头颈生物力学改变导致颈周肌肉性能发生相应变化有关,但研究多集中在颈椎的静态分析,缺乏颈部肌群肌力、激活度的动态量化数据。目的:从生物力学角度探讨神经根型颈椎病患者与健康人颈椎运动中肌肉力量和肌肉激活度之间的差异。方法:于2023-10-01/2024-03-01,在广西中医药大学第一附属医院骨科门诊或住院病房以及健康体检中心招募志愿者10名,包括神经根型颈椎病患者5名(神经根型颈椎病组)、健康人5名(健康对照组)。通过惯性动作捕捉传感器捕捉两组受试者颈部前屈、后伸、左屈、右屈、左旋、右旋6个自由度的动作运动数据,每例数据重复测3次,共18组数据;基于MRI扫描得到的颈椎病患者与健康人肌肉参数,分别建立颈椎病患者及健康人OpenSim头颈部骨骼肌肉模型;经预处理后,将获得的颈部运动数据导入OpenSim仿真模型,计算出两组受试者的颈部肌肉力量、肌肉激活程度,并进行对比。结果与结论:①健康对照组各肌群协同激活有序,神经根型颈椎病组各肌群协同激活模式紊乱,表现为患侧肌肉激活不足、健侧过度代偿以及胸锁乳突肌、斜方肌中束及上束、颈长肌等核心肌群的协同性明显降低。神经根型颈椎病组后伸运动中胸锁乳突肌、斜方肌中束、头长肌、斜方肌上束的肌力低于健康对照组(P<0.05),前屈运动中胸锁乳突肌、头长肌、颈长肌、肩胛提肌、多裂肌、颈夹肌、头夹肌、斜方肌中/上束的肌力低于健康对照组(P<0.05),左屈运动中胸锁乳突肌、头长肌、颈长肌、斜角肌、肩胛提肌、多裂肌、颈夹肌、头夹肌、斜方肌中/上束的肌力低于健康对照组(P<0.05),右屈运动中颈长肌、斜方肌上束的肌力低于健康对照组(P<0.05),左旋运动中肩胛提肌的肌力低于健康对照组(P<0.05),右旋运动中颈长肌的肌力低于健康对照组(P<0.05)。②结果表明,神经根型颈椎病患者在颈椎各方向运动中均存在颈部肌肉的协同性失衡,失衡特点是患侧肌肉及神经发生退变、肌肉肌力及协调能力降低,同时健侧肌肉及神经会代偿患侧的功能不足出现控制过度的现象;在参与颈椎运动的肌群中,以胸锁乳突肌和斜方肌中、上束的退变最为显著,这是引起神经根型颈椎病的重要特征之一。 展开更多
关键词 神经根型颈椎病 颈椎肌肉生物力学 惯性动作捕捉 数字骨科模型 肌肉协同失衡 动态肌力评估
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