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骨骼生物力学具有重要的科研价值和现实意义,有助于增进对人类自身和环境的认识,在临床医学、运动医学上有迫切的需求,骨骼生物力学研究在科学技术快速发展的前提下,近年来迅速发展起来。本研究鉴此基础上充分利用有限单元法 FEM在生物力学研究中的优越性,用三维有限元模型计算和实验测试两种研究方法,从分析生物力学机制的角度探讨了排球扣球动作对足部籽骨形态及其分布的影响。 研究采用Pedar-X足底压力测试系统对专业排球运动员扣球动作的足底压力进行测试,将测试的结果转化为人体踝部动力学数据。生物体建模由螺旋CT扫描无足部疾病和跟腱损伤史的同一排球运动员踝部得到的连续断层数据图片以DICOM格式输出导入医学三维重建软件Materialise Mimics经过图片的筛选预处理,提取边界的坐标生成三维实体,通过 CAD/CAM软件处理装配,建立了足部三维计算机模型,在AnsysWorkbench里建立约束、加载载荷并求解,从而实现足的生物力学研究。 研究表明排球运动员第一跖骨下籽骨出现率远远大于平常人,而足底压力测试则发现在排球扣球动作中,在起跳和落地过程中,该处的压力最大,而在建立的足部三维有限元模型中,可以模拟其受力情况,也表明该处的第一主应力均为最大。故长期的专业运动训练对足部骨骼,特别是籽骨的形态以及出现率有重要影响。