不同运动方式对腕骨几何形态影响的CT图像测量与分析

摘要

随着CT医学影像技术的发展，人体组织、器官的活体几何形态参数测量得以实现。本文将人体运动学与医学影像相结合来分析不同运动方式对骨几何形态结构的影响。选择参加第四届全国武术功力大赛的男性运动员8名，主要靠掌腕部（右手）的高冲击力来击断砖块；专业男性网球运动员6名；健康普通人6名。对20名受试者腕骨进行螺旋CT扫描，并对其二维图像进行过滤、筛减、放大、分割等处理，然后测量腕骨角、豌豆骨和三角骨各断位的灰度及面积。最后进行统计学处理并分析两种不同的运动方式对腕骨影响的差异。
　　实验结果：（1）三组组间对比：功力组的腕骨角小于网球组和普通组，均有显著性差异（P<0.05），网球组和普通组的腕骨角无统计学差异；三组组内对比：左右手腕骨角无统计学差异。（2）三组组内左右手对比：网球组右手三角骨灰度大于左手，有显著性差异（P<0.05），功力组和普通组的右手三角骨灰度无统计学差异；功力组和网球组右手灰度大于左手，均有显著性差异（P<0.05），普通组左右手的豌豆骨灰度无统计学差异；三组组内左右手的三角骨、豌豆骨面积均无统计学差异。（3）三组组间对比：功力组与网球组的三角骨灰度无差异，都大于普通组，有显著性差异（P<0.05）；对于右手豌豆骨密度，功力组>网球组>普通组，均有显著性差异（P<0.05），而左手豌豆骨密度，功力组与网球组无差异，但都大于普通组，均有显著性差异（P<0.05）。功力组和普通组左右手的三角骨和豌豆骨的三个断面面积均小于网球组，有显著性差异（P<0.05），而功力组和普通组的骨面积无统计学差异。
　　数据结果显示：功力（力量性）运动和网球运动对骨生长和骨重建都具有促进作用，但功力运动更能提高受力部位的骨密度，而骨面积却无相对明显的变化。通过腕骨角数据的测量和分析，证实了外部应力可以影响骨骼的形状和结构，且骨结构随运动方式的不同而发生良好的适应性变化。分析两种不同运动的特点，得出功力运动员的腕骨角小于网球运动员和普通人；网球运动员的骨面积大于功力运动员和普通人。
　　本文得出的影像学数据可为运动员的科学选材提供更为直观准确的依据，对现代体育竞技项目如拳击、排球、体操等训练具有借鉴意义。

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第1章 绪论

1.1研究背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 武术及武术功力大赛

1.4 本文的研究内容

1.5 本文的主要章节

第2章 腕关节的生物力学机理及运动对骨的影响

2.1 骨生物学原理

2.2 腕关节的生物力学机理

2.3 运动对骨的影响

2.4 腕骨测量指标的选择

第3章 数字医学图像基础及其获取

3.1 数字医学图像基本概念

3.2 数字医学图像的研究内容与方法

3.3 计算机断层扫描成像技术原理及应用

3.4 腕骨CT图像的获取

第4章 基于CT图像的腕骨几何形态参数测量样本的处理

4.1 图像预处理

4.2 医学图像分割

4.3 图像填充

4.4 边缘提取

第5章 基于CT图像的腕骨几何特征参数测量

5.1 区域腕骨几何形态参数测量

5.2 数据统计结果

5.3 数据讨论

第6章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 研究结论

6.3 对未来工作的展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢