Page 221 - 《摩擦学学报》2021年第6期
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1006                                    摩   擦   学   学   报                                 第 41 卷

                  [6]
                                [7]
                                                        [12]
            的规格 、假体表面处理 、摩擦副材料              [8-11] 、固定方式 、     共404篇，排除内容重复性研究46篇，查看全文及参考
                                          [17]
                             [16]
            磨粒  [13-15] 、加载方式 、润滑液选择 和磨损的测量方                   文献进行筛选后共37篇文献及报告符合标准，其中中
              [18]
            法 等方面，国内关节磨损研究的很多关键参数、性                            文22篇，英文15篇.

            能指标和方法均依据国外文献进行选取，但西方人与
                                                               2    髋关节运动学和力学加载条件
            国人的生活习惯及生物力学环境存在一定的差异，比
            如深蹲、下跪和盘腿坐等动作的次数东方人较西方人                            2.1    髋关节运动学和力学测量
                                                  [3]
            更多，这些动作需要较大的髋关节运动角度 ，并且东                               髋关节作为多轴性关节，能够进行屈伸、收展、内
            方人的身材相对西方人更加矮小，骨骼和关节尺寸同                            外旋和复合等运动 . 髋关节的运动和载荷包括屈伸
                                                                               [19]
            西方人存在不同程度的差异，因此，国外的生物力学                            角 (Flexion-Extension,  F/E)、 内 收 外 展 角 (Abduction-
            曲线及磨损研究成果对国人髋关节磨损的适用性还                             Adduction,  A/A)、 内 外 旋 转 角 (Internal-External,  I/E-
            需进一步的验证. 此外了解国内髋关节假体摩擦磨损                           R)及前后、左右和上下关节力. 准确的动力学输入是
            的基础研究现状，对指导国内假体磨损性能评价和产                            保证准确的髋关节仿真计算和模拟测试结果的前提，
            品研发、提升假体临床使用寿命和改善患者生活质量                            髋关节的运动学曲线可以通过运动捕捉系统或双荧

            也非常必要.                                             光镜测量获得. 运动捕捉系统是通过在测试者表皮黏
                本文作者回顾了国内髋关节磨损研究采用的力                           贴标志点的方式对解剖标志点进行标定，然后通过刚
            学和运动学加载曲线并与针对国人测绘的曲线进行                             体运动学求解获得髋关节的运动. 双荧光镜系统是通
            了差异性分析，另外对国内发表的全髋关节磨损数值                            过双平面透视系统采集关节运动过程中的位置变化，
                                                                                                      [3]
            模拟及试验测试研究的结果进行了总结和对比，为建                            求解两体节的相对运动实现关节运动的获取 . 运动
                                                                                                        [3]
            立国内髋关节的磨损评估体系及检测标准奠定基础，                            学求解包括：时间参数、空间参数及时空参数等 . 髋
            为提升髋关节假体的设计和质量提供帮助，为未来优                            关节的力学曲线一般是利用足底力学板测量系统，通

            化临床前磨损评估方法提供指导性建议.                                 过骨肌多体动力学模型的逆向动力学计算获得运动

                                                                             [3]
                                                               过程中的关节力 . 髋关节的力学曲线也可以通过带
            1    文献查找方法
                                                               有力学传感器的假体植入患者体内测量，目前只有少

                                                                                           [20]
            1.1    资料来源                                        量的测量结果发表(Bergmann等 ). 国内在这些方面
                检索时间范围：2010年9月至2021年3月                         起步较晚，利用运动捕捉系统和足底力测量平台所采
                检索数据库：在清华知网数据库、万方数据库、                          集的数据计算髋关节的关节力是现行的途径                   [3, 21-26] ，但
            PubMed数据库和Web of Science数据库通过关键词查                  这种方法获得的生物力学数据不能完全反映体内关
            阅相关文献.                                             节的受力情况. 因此国内髋关节假体磨损研究采用的
                检索词：中文检索词为“人工髋关节，磨损”以及                         力学和位移曲线大都是国际标准或国外学者测绘的
            “步态运动，测量”. 英文检索词为“Hip simulator” and               曲线  [19, 27-34] .

            “Wear”，“Computational”或者“Hip” and “Wear”(地         2.2    髋关节磨损研究的运动学和力学加载条件
            址限定为“China”).                                          行走是人最主要的动作行为，以足跟着地为起
                检索文献类型：期刊/硕博士论文、学术专著、标准                        点，从足跟着地到足尖离地为支撑相(约为步态周期
            及检测报告.                                             的0%~60%)，再从足尖离地到足跟着地为摆动相(约

            1.2    入选标准                                        为步态周期的60%~100%)，整个行走步态周期持续时
                纳入标准：(1)有关国内髋关节磨损测试结果的文                        间大约为1秒. 国内髋关节假体的磨损研究主要基于
                                                                                                     [35]
            献；(2)有关国内髋关节数值仿真预测结果的文献；                           步态曲线，分别是ISO 14 242-3标准推荐曲线 (图2曲
                                                                                             [26]
            (3)有关国内髋关节运动和力曲线测绘的文献.                             线ISO-3)、ISO 14 242-1标准推荐曲线 (图2曲线ISO-1)、
                排除标准：(1)不典型报道和与研究目的相关性                         Bergmann测绘曲线    [19, 36] (图2曲线Bergmann)、Prosim模
                                                                            [23]
            差；(2)内容重复且陈旧性研究文献.                                 拟机输入曲线 (图2曲线Prosim)、ASTM F2582标准

            1.3    资料提取方法                                      推荐曲线 (图2曲线ASTM)、上海大学模拟机输入曲
                                                                       [37]
                                                                              [38]
                检索共得到487篇文献和报告，通过阅读标题和                         线(图2曲线Hua) 、Johnston运动曲线          [39-40] (图2曲线
                                                                                     [41]
            摘要进行初筛，去除研究目的与本文相关性差的文献                            Johnston)和Paul力学曲线 (图2曲线Paul). 此外国内
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