消防员头盔和椎间脊椎动力学:一个基于OpenSim的生物力学研究.
Gustavo M Paulon1, S Sudeesh2, Leonardo H Wei3
1Department of Industrial and Systems Engineering, University of Florida, Gainesville, FL, USA.
Journal of biomechanics
|October 25, 2024
概括
消防员头盔的设计显著影响了部运动和脊柱运动. 带有较高重心 (COM) 的头盔会更多地限制运动,增加受伤风险. 降低COM对于部健康至关重要.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 职业健康 职业健康 职业健康
- 肌肉骨模型的建模
背景情况:
- 椎脊柱动力学对于理解长期佩戴头盔导致的退行性变化至关重要.
- 消防员头盔,特别是重型或不平衡的头盔,可能会对部的运动产生负面影响.
研究的目的:
- 使用OpenSim分析椎间脊椎动力学.
- 为了研究消防员头盔惯性特性对椎脊柱运动的影响.
主要方法:
- 36名消防员 (18名男性,18名女性) 在三个条件下执行部运动任务 (屈曲,延伸,侧向曲):没有头盔,美国式头盔 (上方COM) 和欧洲式头盔 (下方COM).
- 创建了定制的OpenSim头模型,以计算每个条件的宫椎间脊椎动力学.
主要成果:
- 头盔的使用显著改变了部和椎脊柱动力学 (p < 0.001).
- 美国风格的头盔虽然较轻,但与欧洲风格的头盔相比,它引起了更大的角度变化和更高的曲/延伸峰值速度.
- 在OpenSim衍生和先前报告的in-vivo运动范围数据之间注意到了差异.
结论:
- 消防员头盔的设计,特别是质量中心 (COM) 的位置,显著影响了宫运动.
- 建议设计具有较低轮 (较少的上部COM) 的头盔,以改善部运动范围并减轻受伤风险.


