- 學位論文
仿人體膝關節屈展測試系統之設計
Design of an Simulation-Human Knee Flexion-Extension Test System
摘要
在近年來全球許多先進國家人口高齡化現象日益嚴重，其中老年人因身體老化因素而受到退化性膝關節病變的比例相當高，且也因退化性膝關節炎目前醫療技術除膝關節置換術外並無根治方法，只能藉由控制疼痛因子如吃藥、注射潤滑液止痛劑等方式進行緩解，造成全球可觀的持續性醫療支出。在機械干預療法中，許多廠商提供功能性膝關節支架，藉由該類支架所產生的膝關節外翻力矩，減輕或移除患部膝關節腔之壓應力，並由廠商或研究報告透過人體試驗及X光攝影，提供關節腔間距增大之效果證明，此類證明手段需進行複雜而昂貴的人體試驗程序。 本研究提出一種仿人體膝關節屈展測試系統，取出人體膝關節在矢狀面上的2D形貌，建構一種簡化的機械式仿生膝關節結構，其中各仿生骨骼結構以鋁合金加工製出，包含髕骨、股骨、脛骨，擬以LabVIEW程式搭配NI公司之嵌入式監控系統及訊號擷取卡進行訊號擷取。透過本研究成果，預期將可在各廠商之功能性膝關節支架、或穿戴式下肢輔具於原型試驗階段中，快速並安全無虞的進行部分安全性及有效性試驗，並將結果反饋於設計或修正過程中，有機會幫助減少人體試驗程序，減少開發試驗成本、且可提供醫事端及工程端更精確的工程資訊。
並列摘要
This study proposes a simulated human knee flexion-extension test system, representing a simplified knee joint model on the sagittal plane. Bones in the proposed system are made of aluminum, including the patella, femur, and tibia. NI embedded system with LabVIEW takes controls over the whole systems and acquires various signals. This simulated system is expected to be a preliminary verification system for functionalities and safety for knee brace researchers and developers, significantly reducing the danger to human and increasing the experiment efficiency.
參考文獻
延伸閱讀
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