在开放外科训练中,部和腰部关节的生物力学负荷
Ce Zhang1, Charlotte Christina Roossien2, Gijsbertus Jacob Verkerke1,3
1Department of Rehabilitation Medicine, University of Groningen, University Medical Center Groningen, Hanzeplein 1, 9713 GZ Groningen, The Netherlands.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 12, 2023
概括
这项研究量化了外科医生在开放式手术培训期间的部和干部姿势以及关节负荷. 这些发现为外骨架的设计提供了信息,以减少外科专业人员的肌肉骨症状.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 职业健康 职业健康 职业健康
- 进行外科手术培训.
背景情况:
- 肌肉骨症状 (MSS) 在外科医生中普遍存在,原因是长时间的静止和尬的姿势.
- 像外骨架这样的人体工程学解决方案可以减轻肌肉和关节的紧张.
- 量化外科医生生物力学对于设计有效的外骨至关重要.
研究的目的:
- 在开放式手术训练期间建立部和干姿势的生物力学概况.
- 量化手术学员的部和腰部关节负荷 (动力学,时刻,力).
- 为外骨架的设计提供信息,以适应外科手术应用.
主要方法:
- 在模拟开放手术期间,使用惯性测量单元 (IMU) 系统记录了八名手术学员的部和干方向.
- 使用OpenSim软件和肌肉骨模型来计算关节动力学,时刻和压缩力.
- 立体图可视化了关节角度和负载随时间的分布.
主要成果:
- 外科医生71.6%的时间保持了部曲 (10-40°),68.9%的时间保持了腰部曲 (10-30°).
- 正常化的部和腰部屈曲时刻在特定范围内持续了相当长的时间.
- 在手术过程中,部和腰部的压缩力也在相当长的时间内处于定义范围之内.
结论:
- 外科外骨需要较低的支扭矩比起那些用于举重.
- 外科医生的外骨需要提高自由度,以适应部和干的联合姿势.
- 这些生物力学数据对于开发针对外科医生的人体工程学干预措施至关重要.
