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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 呂東武(Tung-Wu Lu) | |
| dc.contributor.author | Hao Chiang | en |
| dc.contributor.author | 江 昊 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T17:27:08Z | - |
| dc.date.available | 2017-08-27 | |
| dc.date.copyright | 2012-08-27 | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.date.submitted | 2012-08-15 | |
| dc.identifier.citation | Chen, S. C., H. J. Hsieh, et al. (2011). 'A method for estimating subject-specific body segment inertial parameters in human movement analysis.' Gait and Posture 33(4): 695-700.
Cheng, C. K., H. H. Chen, et al. (2000). 'Segment inertial properties of Chinese adults determined from magnetic resonance imaging.' Clinical Biomechanics. 15(8): 559-566. Chou, L. S., K. R. Kaufman, et al. (2001). 'Motion of the whole body's center of mass when stepping over obstacles of different heights.' Gait and Posture 13(1): 17-26. Della Croce, U., A. Cappozzo, et al. (1999). 'Pelvis and lower limb anatomical landmark calibration precision and its propagation to bone geometry and joint angles.' Medical and Biological Engineering and Computing 37(2): 155-161. Della Croce, U., A. Leardini, et al. (2005). 'Human movement analysis using stereophotogrammetry. Part 4: assessment of anatomical landmark misplacement and its effects on joint kinematics.' Gait Posture 21(2): 226-237. Durkin, J. L., J. J. Dowling, et al. (2002). 'The measurement of body segment inertial parameters using dual energy X-ray absorptiometry.' Journal of Biomechanics 35(12): 1575-1580. Durkin, J. L., J. J. 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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/64029 | - |
| dc.description.abstract | 人體動作分析近年來被廣泛運用在臨床研究中作平衡控制的研究,而身體質量中心是評估平衡控制的重要參數,身體質量中心的準確性已成為不可忽略的課題。身體質量中心是由人體量測學所測得的肢段參數來估算出來的,因此人體量測學的準確性決定了身體質量中心的準確性。
目前常用來估算身體肢段參數的方法大致上可分為三種:估算法、數學模型法以及醫學影像法。以往的方法都有一些缺點,如:使用上受限於特定族群、耗費大量時間或金錢以及輻射傷害等。因此本實驗室提出一個新的使用最佳化來求得個人化身體肢段參數的方法(Chen, Hsieh et al. 2011),此方法不僅便利、便宜而且不會對人體造成輻射傷害。 本研究之研究目的有三,第一是使用全身核磁共振掃描的方法來驗證Chen(2011)所提出方法求得的肢段參數準確性並加以改進,以及使用在不同體型受試者上的準確性,第二是藉由人為觸診誤差的影響來研究此方法在實驗上的重複性,第三是探討此方法計算出來的身體質量中心在步態分析上的使用性。 從本研究的結果得知,Chen(2011)所提出方法估算出來的肢段參數在不同體型受試者的情況下都有一定的準確性,唯獨在軀幹這個肢段的誤差較大。而本研究則提出模型的修改來加強其準確性,進而也提升了其他肢段的準確性,改進後的方法在估算不同體型受試者的肢段參數上都有很好的準確性;同一施測者及不同施測者的人為觸診誤差,對此改進後以最佳化估算人體肢段參數的影響都不大,因此此方法在實驗上的重複性很好;此方法所計算出來的身體質量中心,在步態分析上的使用性很好,大部分的身體質量中心相關參數誤差都較其他預測法算出來的小,而且所計算出來的結果較不會受到受試者體型不同而有很大的差異。未來在作步態分析時,我們可以推薦使用此方法來估算受試者個人化的肢段參數,能夠得到更準確的動作分析結果。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | In recent years, human movement analysis is used to investigate the balance control in clinical research. The accuracy of the body center of mass (COM) is important, because the body COM is the essential parameter in the research of balance control. The accuracy of the anthropometry decided the accuracy of the body COM, because the body COM was calculated from the anthropometric data.
There are several methods for estimating the segmental parameters, including prediction equations, medical imaging methods and mathematical modeling methods. The present methods of anthropometry had some limitations, such as population restricted, time-consuming, expensive and radiation- damage. Chen(2011) presented a new optimization-based method (OM) to estimate subject-specific body segment inertial properties. It is a convenient, cheap and radiation-free method. There are three targets for this study. First, validate and improve of the accuracy of the segmental parameters that estimated by OM and investigate the accuracy of OM when estimating the subjects with different BMI by using whole body magnetic resonance scan. Second, investigate the effect of palpation errors on the performance of the OM. Third, study the application of the body COM that calculated by OM during gait. From this study, the segmental parameters that estimated by OM were accurate in most segment, but a little bigger in trunk. This study presented the modification of model to improve the accuracy. The modified OM (MOM) were accurate at estimating segmental parameters in different group of subjects. The intra-rater and inter-rater palpation errors in the segmental parameters estimated by the MOM were found to be quite small, the reliability of MOM is good. The application of the body COM that calculated by MOM during gait were good, especially the errors of the body COM parameters that calculated by MOM were smaller than the result that calculated by other methods in the A/P direction. The BMI of the subjects also won’t affect the result that calculated from the segmental parameters that estimated from the MOM. We can use the MOM to estimated the subject-specific segmental parameters for obtain the more accurate result in gait analysis. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T17:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R99548041-1.pdf: 2618796 bytes, checksum: a23e9dfc3cf5e11bf4e6471cf6fda9ec (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄
口試委員審定書 i 致謝 ii 摘要 iii Abstract iv 目錄 vi 表目錄 viii 圖目錄 ix 第 1 章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 平衡控制 3 1.3 人體量測學 5 1.3.1 預測法(Predicted Methods) 5 1.3.2 醫學影像法(Medical Imaging Methods) 6 1.3.3 數學模型方法(Mathematical Modeling Methods) 8 1.3.4 以最佳化估算個人化人體肢段參數之新法 10 1.4 人為觸診誤差(Palpation Errors) 13 1.5 研究目的 15 第 2 章 研究方法 16 2.1 受試者資料 16 2.2 實驗設備 16 2.2.1 三維動作分析系統 17 2.2.2 核磁共振掃描系統 19 2.3 實驗流程 20 2.3.1 動作分析實驗 20 2.3.2 全身核磁共振掃描 23 2.4 分析方法 24 2.4.1 以核磁共振影像估算肢段參數 24 2.4.2 以最佳化估算人體肢段參數方法之改進 26 2.4.3 以最佳化估算人體質量中心在步態分析上之應用 29 2.4.4 人為觸診誤差對最佳化估算人體肢段參數之影響 30 第 3 章 結果 32 3.1 人體肢段參數之比較 32 3.1.1 壓力中心誤差比較 32 3.1.2 肢段質量之比較 33 3.1.3 肢段質量中心之比較 38 3.2 以最佳化估算人體質量中心在步態分析上之應用 43 3.2.1 身體質量中心及身體質量中心的運動範圍之誤差 43 3.2.2 身體質量中心速度之誤差 45 3.2.3 身體質量中心加速度之誤差 47 3.2.4 身體質量中心與壓力中心距離之誤差 49 3.2.5 身體質量中心與壓力中心傾斜角之誤差 51 3.2.6 身體質量中心與壓力中心傾斜角速度之誤差 52 3.2.7 身體質量中心與壓力中心傾斜角加速度之誤差 53 3.3 人為觸診誤差對最佳化估算肢段參數之影響 55 3.3.1 人為觸診誤差對最佳化估算質量中心之影響 55 3.3.2 人為觸診誤差對最佳化估算肢段質量之影響 58 3.3.3 人為觸診誤差對最佳化估算肢段慣性矩之影響 60 第 4 章 討論 62 4.1 以最佳化估算人體肢段參數方法之改進 62 4.2 最佳化估算人體肢段參數方法所計算之身體質量中心在步態過程中的應用 63 4.3 人為觸診誤差對以最佳化方法估算人體肢段參數方法之影響 65 第 5 章 結論 66 參考文獻 68 表目錄 表1 反光骨標記點之代稱與位置 21 表2 本研究所採用之各組織密度 25 表3 實驗中所加入之人為觸診誤差 31 圖目錄 圖1 三維人體模型 11 圖2 金屬支架置於測力板上 18 圖3 實驗所用到的核磁共振掃描系統 19 圖4 反光球黏貼位置示意圖(左)前視圖(右)後視圖 20 圖5 受試者作出十種不同的靜態姿勢 22 圖6 受試者經由核磁共振掃描獲得之橫斷面影像,(左)大腿(右)頭部 23 圖7 (左)在影像上將不同的組織各別作標記 (右) 利用核磁共振影像建立出各組織的立體模型 24 圖8改進後的人體三維模型。 27 圖9 骨標記點誤差模型示意圖,μ為該骨標記點人為觸診誤差之平均質,σ為該骨標記點人為觸診誤差之標準差 30 圖10 各種方法所計算出來的身體質量中心投影到地面和壓力中心的誤差。誤差的單位為公厘。NW為體重正常的受試者,OW為體重過重的受試者。 33 圖11 1號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量之誤差。各肢段質量已化為體重的百分比。 34 圖12 2號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量之誤差。各肢段質量已化為體重的百分比。 35 圖13 3號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量之誤差。各肢段質量已化為體重的百分比。 36 圖14 4號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量之誤差。各肢段質量已化為體重的百分比。 37 圖15 1號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量中心和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量中心之誤差。肢段質量中心已除以肢段長度化為長度百分比。 39 圖16 2號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量中心和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量中心之誤差。肢段質量中心已除以肢段長度化為長度百分比。 40 圖17 3號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量中心和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量中心之誤差。肢段質量中心已除以肢段長度化為長度百分比。 41 圖18 4號受試者使用各種方法所算出來的肢段質量中心和由全身核磁共振掃描所求出的肢段質量中心之誤差。肢段質量中心已除以肢段長度化為長度百分比。 42 圖19 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心位置和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心位置的誤差。誤差的單位為公厘。 44 圖20 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心之運動範圍和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心之運動範圍的誤差。誤差的單位為公厘。 44 圖21 各種方法所計算出來步態過程中前後方向身體質量中心之速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中前後方向身體質量中心之速度的誤差。單位為公厘/秒。 46 圖 22各種方法所計算出來步態過程中左右方向身體質量中心之速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中左右方向身體質量中心之速度的誤差。單位為公厘/秒。 46 圖 23各種方法所計算出來步態過程中垂直方向身體質量中心之速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中垂直方向身體質量中心之速度的誤差。單位為公厘/秒。 47 圖24 各種方法所計算出來步態過程中前後方向身體質量中心之加速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中前後方向身體質量中心之加速度的誤差。單位為公厘/秒平方。 48 圖25 各種方法所計算出來步態過程中左右方向身體質量中心之加速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中左右方向身體質量中心之加速度的誤差。單位為公厘/秒平方。 48 圖26 各種方法所計算出來步態過程中垂直方向身體質量中心之加速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中垂直方向身體質量中心之加速度的誤差。單位為公厘/秒平方。 49 圖27 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向距離和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向距離的誤差。單位為公厘。 50 圖28 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向距離和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向距離的誤差。單位為公厘。 50 圖29 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角的誤差。單位為角度。 51 圖30 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角的誤差。單位為角度。 51 圖31 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角速度的誤差。單位為角度/秒。 52 圖32 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角速度的誤差。單位為角度/秒。 52 圖33 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角加速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心前後方向傾斜角加速度的誤差。 53 圖34 各種方法所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角加速度和全身核磁共振掃描所計算出來步態過程中身體質量中心和壓力中心左右方向傾斜角加速度的誤差。 54 圖35 加入人為觸診誤差對估算身體質量中心之影響,Intra表加入同一施測者人為觸診誤差後的結果,Inter表加入不同施測者人為觸診誤差後的結果。單位為公分。 56 圖36 加入人為觸診誤差對估算肢段質量中心之影響,Intra表加入同一施測者人為觸診誤差後的結果,Inter表加入不同施測者人為觸診誤差後的結果。單位為公分。 57 圖37 加入人為觸診誤差對估算肢段質量之影響,Intra表加入同一施測者人為觸診誤差後的結果,Inter表加入不同施測者人為觸診誤差後的結果。單位為%。 59 圖38 加入人為觸診誤差對估算肢段慣性矩之影響,Intra表加入同一施測者人為觸診誤差後的結果,Inter表加入不同施測者人為觸診誤差後的結果。單位為%。 61 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 人體量測學 | zh_TW |
| dc.subject | 最佳化 | zh_TW |
| dc.subject | 步態分析 | zh_TW |
| dc.subject | 人為觸診誤差 | zh_TW |
| dc.subject | Gait analysis | en |
| dc.subject | optimization | en |
| dc.subject | anthropometry | en |
| dc.subject | palpation errors | en |
| dc.title | 最佳化人體肢段參數量測法之改進及其於步態中計算身體質量中心運動之應用 | zh_TW |
| dc.title | Improvement and application of an optimization-based anthropometric measurement method for the study of body's center of mass motion during gait. | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 100-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 楊秉祥(Bing-Shiang Yang),許維君(Wei-Chun Hsu),謝宏榮(Hong-Jung Hsieh) | |
| dc.subject.keyword | 步態分析,最佳化,人體量測學,人為觸診誤差, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Gait analysis,optimization,anthropometry,palpation errors, | en |
| dc.relation.page | 70 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2012-08-16 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 醫學工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位: | 醫學工程學研究所 | |
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|---|---|---|---|
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