

腰椎負荷

肌肉力
該位置的受力量測困難, 不像一般上肢/下肢容易量測
椎間盤壓力
不容易採用非侵入式方式進行量測
醫學倫理審批困難
靠近脊椎位置可能會造成危險
關節面接觸力
與椎間盤壓力量測遇到相同的問題 (不易量測)

確認 (Varification) 與驗證 (Validation)
Verification
模型的確認代表該模型是可以模擬正確的操作狀況
Validation
模型的驗證則是需要檢查模型的準確性, 確保該模型能夠描述真實的狀況



AnyBody AMMR (人體模型資料庫)
AnyBody 提供了完整的肌肉骨骼模型 (AnyBody Managed Model Repository, AMMR)
該全身人體模型已經被全球眾多的研究單位所採用,進行越來越多的相關研究。
僅在2016年,AnyBody Technology 官方網站就有超過 50篇的相關論文,其中大多數都採用了 AMMR 人體模型

當問題限縮在人體脊柱的表徵時,該模型可以用來評估生理活動期間的腰間負荷 (例如訓練、人體工程學以及醫療康復)以及病理狀況 (例如脊柱畸形與手術固定策略確認)




椎間盤內的壓力與與胸腔/骨盆之間的運動角度有關,已連續動態觀測的方式進行評估。

運動條件:舉起一箱 19.8公斤的啤酒
其他條件:站立/坐下/行走

一名28歲的男性受測者 (體重 72Kg, 身高 174cm). Wilke et al. in 2001
在皮膚上放置了 41個被動標記 (VICON Plug-in-Gait protocal)
採用8個攝影機系統進行動態運動數據捕捉 (BTS Bioengineering, Italy)
在 70Hz 時取得標記軌跡

標記軌跡轉成 *.c3d 的格式,轉入 AnyBody 系統以計算肌肉骨骼動力學。









討論
結果證明了 AnyBody 系統在 L4L5 水平計算腰椎負荷模型的適用性
只有在特定的姿勢(橫向位移特別大)時才需要特別注意
研究結果確認可以將 AnyBody 模型作為一種合適的非侵入式腰椎生理負荷評估的工具
未來的研究可以繼續朝向在已知改變脊柱的病理條件下的 AnyBody 模型適用性,例如脊柱畸形與脊柱固定方式
本研究目前的限制
1. 需要進行更多的研究主體
2. 受測人員為28歲,希望增加45歲的受測者 (與2001的論文進行比對)
3. AnyBody 模型目前仍然有下列限制
肋骨與胸椎視為剛體 (rigid body)
沒有小關節和韌帶
邀椎間盤僅採用球型關節
腰椎盆的運動方式採用現有文獻假設


