北京生物医学工程

脊柱生物力学信号智能分析系统的研究

An intelligence system for the analysis of spinal biomechanical signal

作者：彭凡姜锦鹏廖振华刘伟强

单位：清华大学深圳研究生院生物医学工程研究中心(广东深圳518055)

分类号：

出版年·卷·期（页码）：2013·32·6（559-564）

摘要：

目的为脊柱生物力学测试平台开发一套信号智能分析系统，对不同采集装置产生的海量数据进行格式规范与整合，实现对数据的科学管理和快速处理。方法利用Optotrak Certus运动测量系统、MTS材料试验机和USB数据采集卡，以Matlab和MySQL为软件开发平台，搭建脊柱生物力学信号智能分析系统。对脊柱模型的生物力学性能进行测试，测试参数主要包括脊柱各节段运动角度、加载力矩。结果由系统自动处理得到的脊柱各节段运动角度变化规律，与力及力矩载荷的变化一致。结论本系统能有效应用于脊柱及其内固定器械的生物力学测试中。

Objective To consolidate data from different acquisition devices and realize scientific management and rapid processing of data，we develop an automatic processing system for a spinal biomechanics test platform.Methods Optotrak Certus motion measurement system，MTS and USB DAQ are used to build the system，custom software is developed under Matlab and MySQL environment.Then，we use this system to test a spinal specimen，the parameters tested including angular range and moment load value.Results The distribution of angular range of each segment is consistent with the force and moment load change.Conclusions This system can be used effectively in biomechanical test of spine and relative devices.

参考文献：

［1］Adams MS，Crawford NR, Chamberlain RH,et al.Biomechanical comparison of anterior cervical plating and combined anterior/lateral mass plating［J］.The Spine Journal，2001，1(3):166-170.
［2］季伟,王向阳.人体脊柱运动测量方法研究进展［J］.医用生物力学,2011,26 (1):92-96.
Ji Wei，Wang Xiangyang.Advances in measuring methods for human spinal movement［J］.Journal of Medical Biomechanics，2011，26(1):92-96.
［3］Martin Hofstetter，Philippe Gedet，Marcus Doherr，et al.Biomechanical analysis of the three-dimensional motion pattern of the canine cervical spine segment C4-C5［J］.Veterinary Surgery，2009，38:49-58.
［4］邓明高,徐盛明，王新伟.脊柱内固定器械的生物力学评价方法［J］.颈腰痛杂志,2004,25(3):211-213.
Deng Minggao，Xu Shengming，Wang Xinwei.Evaluation method of biomechanics of spinal internal fixation devices［J］.The Journal of Cervicodynia and Lumbodynia，2004,25(3):211-213.
［5］徐波，赵卫东，张忠民，等.人工椎间盘置换与前路颈椎融合内固定术后节段运动评价［J］.中华外科杂志，2010，48(13):1016-1017.
Xu Bo，Zhao Weidong，Zhang Zhongmin，et al.Postoperative segmental motion evaluation of artificial disc replacement and anterior cervical discectomy and fusion［J］.Chinese Journal of Surgery，2010，48(13):1016-1017.
［6］Diangelo DJ，Foley KT，Brian R，et al.In vitro biomechanics of cervical disc arthroplasty with the ProDisc-C total disc implant ［J］.Neurosurg Focus，2004，17:44-54.
［7］胡茂林.空间和变换［M］.北京:科学出版社,2007：107-136.
Hu Maolin.Spatial and Transformation［M］.Beijing：Science Press，2007：107-136.
［8］Sasidhar Uppuganti.In-vitro biomechanical evaluation of multiple freeze-thaw cycles on 3d kinematics of human cadaveric lumbar spine ［D］.Akron:The Graduate Faculty of The University of Akron，2010.
［9］罗华飞.MATLAB GUI 设计学习手记［M］.北京：北京航空航天大学出版社,2009：131-200.
Luo Huafei.Design Study Notes of MATLAB GUI ［M］.Beijing：Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press，2009：131-200.

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