换一批基于神经元结构仿真的下肢膝关节神经肌骨有限元模型
A Neuromusculoskeletal Finite Element Model of the Lower Limb Knee Joint Based on Neuron Structure Simulation
摘要目的 该文将神经肌肉模型与肌骨有限元模型进行联合仿真,探索神经驱动和肌力之间的交互关系,以更加清楚地了解神经康复机制.方法 首先根据CT医学影像建立人体下肢膝关节神经肌骨有限元模型;然后借鉴猫的比目鱼肌运动神经元结构建立方法,在NEURON软件中建立下肢膝关节屈肌股二头肌的运动神经元模型;最后,在VUAMP软件中调用通过神经元刺激计算得出的肌力,仿真神经驱动肌肉的动力学特征.结果 通过仿真计算单个神经元在NEURON软件中预测的肌力,与在VUAMP软件中集成的模型进行仿真计算所得的肌力进行比较,其均方根误差很小,验证了NEURON和Abaqus的有效集成;通过集成模型仿真计算得到的运动单元招募规律和峰电位间隔占比与生物医学实验结论相符,符合人体体内神经行为;对膝关节半月板进行了接触力分析,模型仿真结果符合人体生物力学结论,表明该计算仿真模型的可行性.结论 该文建立的神经肌骨模型将有助于研究下肢肌骨运动和神经退行性疾病的机制与治疗策略,同时可作为下肢外骨骼助力控制策略的参照,还适用于其他肢体运动动力仿真.
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关键词
神经肌骨模型运动单元膝关节运动单元招募峰电位间隔Neuromusculoskeletal ModelMotor UnitKnee JointMotor Unit RecruitmentInterspike Interval
分类号
R318.01（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1674-1242.2025.05.011
发布时间
2025-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
四川省科技厅省院省校合作项目（24YFHZ0049）
国家自然科学基金（51905451）
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