摘要：基于X线测量脊柱形态的放射性、不易携带性等特点,设计出基于姿态传感器的非X线的脊柱形态测量技术。分析了姿态传感器的姿态角在人体脊柱测量过程中的转换关系,以及设计出多Cobb角的测量的实现方法。基于姿态传感器的脊柱形态测量设备是通过单片机读取姿态传感器的俯仰角和偏航角后经过算法计算出Cobb角,采用LCD显示采集到的脊柱棘突姿态信息和反映脊柱形态的Cobb角数据。通过实验验证分析基于姿态传感器测量技术的测量误差在±2°内,而且满足可重复测量要求,测量仪的可靠性大于0.8。

摘要：对我国现阶段不同省份不同年龄的46名优秀艺术体操运动员的胸椎下部至骶骨上部进行了X线摄片检查，对脊柱曲度，顺列、椎间隙和椎体形态的改变进行了观察与分析。结合临床检查，发现该项目运动员的脊柱存在着严重的问题，成为影响运动员正常训练和提高成绩的主要因素之一。

摘要：脊柱形态发育异常已经成为影响儿童青少年人群身心健康的危险之一。针对普惠型的脊柱健康筛查需求,设计了一款智能化的手持式脊柱形态检测设备。该设备基于惯性传感器,采用滚动操作方式,实现了脊柱形态多参数的动态采集、虚拟仿真模型构建、Cobb角和脊柱形态类型判定等功能,并配套智能移动端交互软件。经对比测试,该设备的测试结果与专业医师手工测量结果的相关性较高,且具备检测时间短、操作方便、智能显示等优点。

摘要：由于用户的个体差异影响床垫的使用舒适度,为确定适用于不同体型用户的床垫肩背部支撑区域、腰部支撑区域与臀部支撑区域的最佳硬度配置,从而使人体仰卧脊柱形态处于接近自然站姿脊柱曲线、侧卧脊柱形态接近直线,本文提出了一种基于人体卧姿脊柱形态的个性化床垫硬度定制方法:首先,定义了吻合度和直线度偏差指标来评价仰卧和侧卧脊柱形态,进而分析床垫的硬度分布特征以及调整方案;然后,以个体的自然站姿脊柱形态为参考值调整床垫各分区硬度,使得床垫三个分区的硬度能够满足仰卧和侧卧人体脊柱形态接近自然曲度。结果表明,在经过有针对性的调整不同分区的弹簧软硬度后,可以在有限次数内达到吻合度与直线度均处于较好水平的结果,确定不同受试者最适合的分区床垫硬度参数;因此,基于用户的自然站姿脊柱形态和卧姿脊柱形态进行床垫配置以及各分区硬度的个性化定制是有效的。

摘要：以五区弹簧床垫为研究对象,从3款不同铺垫材料的角度入手,通过测量人体在仰卧时床垫下陷量和体压分布情况,以探究弹簧铺垫材料对仰卧时脊柱形态和睡眠舒适性的影响。研究结果表明人体在仰卧时,肩部、腰部、臀部的压力分布情况和脊柱形态与床垫铺垫材料有密切的关系。五区弹簧床垫的铺垫料为记忆海绵时,床垫下陷量最大且平均压强较小,整体较为舒适;铺垫材料为乳胶海绵时,人体肩背部与床垫接触面积变小,肩背部下陷量也相应变小,人体脊柱形态曲线斜率较小,有助于背部和臀部与站姿脊柱形态相吻合。研究结果为床垫的铺垫料设计方法提供了理论依据。

摘要：为了研究不同弹簧床垫铺垫料对人体侧卧脊柱形态的影响,以普通海绵、记忆海绵、乳胶海绵3款不同铺垫料的五区弹簧床垫为研究对象,采用脊柱形态下陷量测试法和脊柱形态定位法测量人体侧卧姿势的床垫下陷量以及比较侧卧姿势的人体脊柱形态曲线斜率、肩胛角α和骶骨角β。研究结果表明:床垫铺垫材料的不同,人体侧卧时肩、臀和腰部的下陷量也不同,人体脊柱形态也会因肩、臀和腰部的下限量变化而变化。其中以记忆海绵为铺垫料的床垫上的人体脊柱形态曲线的斜率小,人体侧卧在3款不同铺垫材料床垫时的肩胛角α都比站姿时要大,而骶骨角β都小于站姿时的骶骨角,从而对弹簧床垫的设计提供理论依据。

摘要：床垫的支撑特性对于用户的卧姿脊柱形态以及“人-床垫”界面缓压效果有重要影响,可变刚度床垫理论上能够为用户提供个性化、可调节的支撑。然而,目前市场上现有床垫配置固定刚度弹簧层,并不能满足个性化及睡眠过程卧姿变换的支撑需求;此外,一些床垫使用可调刚度的气包作为铺垫层,但是现有研究结果表明,床垫铺垫层并不能改变床垫芯层硬度以及卧姿脊柱形态。为了研究床垫可变刚度的弹簧层,本研究设计并制作了一种基于热塑性聚氨酯涂层织物复合材料的垂向变刚度空气弹簧,通过准静态单轴压缩实验研究了其力学性能以及刚度与初始容积、初始内部压强以及材质密度的关系,最终通过多项式拟合建立了空气弹簧的力学计算模型。结果表明:随着空气弹簧压缩量增加,刚度与内部气压均非线性增加;空气弹簧刚度与初始容积之间存在非线性负相关关系,与初始内部压强及材质密度之间存在正相关关系。该空气弹簧及其工程控制计算模型使可变刚度床垫设计成为了可能,并提供了变刚度弹簧的基础理论依据。

摘要：躯干前倾坐姿是办公人员操作设备和伏案作业等常见姿势,长此以往肩颈和背部易产生疲劳且会导致驼背,目前对于前倾办公姿势的疲劳干预研究相对较少。为探究办公椅胸靠对办公坐姿舒适性的影响,使用一种胸靠装置进行模拟测试,采用体压分布测试法与自由模量幅度估计法,利用Tactilus实时压力分布测量系统采集受试者在电脑作业和文本作业两种办公坐姿下臀部的压力分布数据,分析不同实验组间各个部位臀部压力不同分区的变化情况差异,并结合受试者对办公舒适度的主观评价,对办公椅胸靠的介入作用进行验证。结果表明,办公椅胸靠对臀部的主要支撑部位具有显著影响,使用胸靠后坐骨结节区域接触面积显著增大,改善了座面体压分布和舒适性。头颈部和腰背部的曲线也有明显改善,有利于促进脊柱健康。主观评价结果表明,胸靠对于肩颈部和腰背部的舒适性改善影响最大,其他部位舒适度根据办公坐姿的不同均有不同程度的改善。因此,胸靠对办公坐姿及其舒适性具有积极影响。

摘要：目的本研究在对床垫软硬度进行定量化分析的基础上,探究不同体型的青年人群与床垫软硬度之间的关系。方法通过设计不同软硬度的床垫方案,测试被测试者在床垫上的压陷量,计算仰卧时脊柱形态曲线与自然脊柱形态曲线的吻合度等数据,分析体型特征与床垫软硬度的关系。结果(1)男女性的站姿脊柱形态曲线不同,男性的背部更加突出,女性则臀部更加突出;(2)床垫软硬度变化对卧姿脊柱形态中臀部的下陷影响最大,背部其次;(3)不同体型人群适合的床垫软硬度不同,被测试者的BMI值与其最佳床垫显著相关并具有统计学意义,且呈现一定的线性相关性;(4)在被测试者的BMI值相似和性别相同的情况下,站姿腰背间隙大的被测试者适合综合刚度小的床垫。结论随着体型BMI值的增加,适宜的床垫硬度逐渐增大,且同体型中,腰背间隙大的适合稍软的床垫。

摘要：以传统床垫为研究对象,对传统床垫的舒适性影响因素和评价依据进行归纳和总结。结合床垫对人床界面压力分布、脊柱形态的影响,以及床垫材料自身力学性能对床垫综合刚度的影响,为床垫的创新性设计提供思路和建议。结果表明:人床界面压力分布和脊柱形态是床垫舒适性的主要评价依据,传统床垫采用多种材料组合搭配和分区设计实现私人定制,可满足不同人体个性化需要。“出厂即定性”,不具有灵活性和通用性是传统床垫的主要弊端。未来床垫的创新设计通过采用可变刚度的支撑材料或结构,以界面压力分布和脊柱形态为依据实现床垫刚度智能调控,满足不同使用者的需求多样性是床垫创新设计的发展方向。