步態(tài)行分析

步態(tài)分析的重要性在于它能夠幫助評(píng)估和改善個(gè)體的步行能力，對(duì)于預(yù)防跌倒、診斷和治療多種疾病以及康復(fù)治療具有關(guān)鍵作用。

步態(tài)分析往往是在一個(gè)固定空間內(nèi)通過(guò)動(dòng)捕設(shè)備采集受試者身體表面貼的標(biāo)點(diǎn)軌跡來(lái)記錄的，除了動(dòng)捕設(shè)備我們還可以配備測(cè)力臺(tái)，記錄步行時(shí)的地面反力。

這些采集的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入到AnyBody中進(jìn)行人體肌肉骨骼受力分析，判斷步態(tài)周期中存在的問(wèn)題。

右圖是步行周期和膝關(guān)節(jié)受力的模擬結(jié)果。紅色和綠色曲線分別表示前/后和垂直方向的膝關(guān)節(jié)受到的力。其他曲線表示橫向反作用力和關(guān)節(jié)處的力矩。

輪椅的設(shè)計(jì)

如果坐在與身體不相配的輪椅，肩膀會(huì)有負(fù)擔(dān)，也會(huì)產(chǎn)生疼痛感。這種疼痛會(huì)在使用輪椅幾年后發(fā)生，對(duì)于只能依靠手臂力量的使用者來(lái)說(shuō)，有可能發(fā)展成疾病。

那么怎樣設(shè)計(jì)車輪直徑、后輪的位置、輪軸的位置、車輪的傾斜角度才能讓使用者更舒服呢？

單純通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)設(shè)計(jì)有效性是有難度的，同時(shí)，為了實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的輪椅也是行不通的。

那沒(méi)有有效的確認(rèn)方法么？這種時(shí)候，我們可以選擇仿真模擬的方法，研究輪椅的設(shè)計(jì)如何影響人體的負(fù)荷。

右圖的模型中，分析了推輪椅過(guò)程中的肩關(guān)節(jié)受力情況。

人工植入

骨折支撐板和人工關(guān)節(jié)等的整形外科植入手術(shù)中，人體的構(gòu)造被物理上的人工物體取代。人體的機(jī)能非常復(fù)雜，還有很多尚不清楚的領(lǐng)域，為了提高手術(shù)精度，很多臨床研究都在進(jìn)行。

利用肌肉骨骼模擬，可以預(yù)測(cè)術(shù)后的肌肉狀態(tài)是否能保持外壓的平衡，另外，種植體是否對(duì)周邊組織造成過(guò)大的負(fù)荷等。