人工髋关节稳定性影响因素的敏度分析.pdfVIP

学兔兔 第 51卷第9期 机 械 工 程 学 报 v01．5I NO．9 2015年 5 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING May 2015 DoI：10．3901／JME．2015．09．045 人工髋关节稳定性影响因素的敏度分析木 胡迎春 赵舒婷 侯军燕2 王汝贵 (1．广西师范大学职业技术师范学院 桂林 541004； 2．柳州铁道职业技术学院 柳州 545006； 3．广西大学机械工程学院 南宁 530004) 摘要：为准确评估人体 自身因素对人工髋关节稳定性的影响程度，以人工髋关节稳定性为控制 目标，考虑人体骨头密度、人 体质量、行走步长、身高与抬脚高度等5个因素，运用人体生物力学与弹性力学知识，建立人工髋关节微动位移数学模型。 基于敏感性分析原理，在 Matlab中绘制控制 目标对各影响因素的敏感度 曲线图，并对结果进行数据拟合得到各影响因素的 敏感度函数表达式，在 5个因素均取人体基准值的情况下，通过函数表达式可分别求出控制 目标对各因素的敏感度值以及各 影响因素的影响百分比。结果表明，在上述5个因素中，人体骨头密度对人工髋关节稳定性的影响程度最大，其后影响程度 依次为行走步长、人体质量、抬脚高度与身高。研究人体骨头密度、人体质量、行走步长、身高和抬脚高度对人工髋关节稳 定性的影响程度，对临床安装人工髋关节有很好的指导意义和借鉴作用。 关键词：人工髋关节稳定性；人体因素；敏度分析；敏感度曲线；影响因素百分比 中图分类号：TB18；R318 SensitivityAnalysisaboutInfluenceFactorson StabiliytofHipProsthesis HU Yingchun ZHAO Shuting HOUJunyan WANG Rugui (1．CollegeofTechnologyandEducation，GuangxiNormalUniversity,Guilin541004； 2．LiuzhouRailwayVocationalTechnicalCollege，Liuzhou545006； 3．CollegeofMechanicalEngineering，GunagxiUniversity,Nanning530004) Abstract：Inordertoevaluatetheinfluenceofhumanbodyfactorsonstabilityofhipproshtesisaccurately,somefactorssuchasbone density ofhmu anbody,bodymass，walkingstepsize，theheightofhmu na andhtesizeofliftedfootareconsidered．M athematical modelofmicrodisplacementofhipproshtesisissetup，applyinghteknowledgeofhmu anbiomechanics-nadelasticitymechanics， wihtwhichhteobjectiveofstabilityofhipprosthesisisconcerned．SensitiviytcurvesofinfluencefactorsraedrawninMatlabbased onprincipleofsensitiviytnaalysis．Menawhile，eachsensitiviyt functionexpressionoffactorsisobtainedthroughfittingthedata