[发明专利]一种用于康复治疗的筋膜变形3D数学模型系统

摘要

本发明公开一种用于康复治疗的筋膜变形3D数学模型系统，包括如下步骤：生成筋膜的3D模型图示：使用人体三维扫描仪对人体进行扫描，并根据计算对象需要选取对应部分，并生成筋膜的3D模型图示。该用于康复治疗的筋膜变形3D数学模型系统，结合Wright和Rennels的体外纵向应力应变数据，我们确定了阔筋膜和足底筋膜的弹性常数c1和无量纲常数c2的值，从而确定产生规定变形所需的机械力，可以很好的根据计算的方式以筋膜变形情况为参数计算出对应所需的机械力，因此可以在保证筋膜治疗效果的前提下实现自动化的机械筋膜治疗操作，减少了对医疗人员的工作经验以及专业水平的依赖程度，提高了医疗的效果。

主权项

1.一种用于康复治疗的筋膜变形3D数学模型系统，其特征在于，包括如下步骤：S1、生成筋膜的3D模型图示：使用人体三维扫描仪对人体进行扫描，并根据计算对象需要选取对应部分，并生成筋膜的3D模型图示；S2、度量张量的计算：将步骤S1中得到的筋膜的3D模型图示放置于笛卡尔坐标Xi(i＝1,2,3)中，并通过度量张量计算公式：得出未变形状态下笛卡尔坐标Xi(i＝1,2,3)中的度量张量g_ij和g^ij，以及变形状态笛卡尔坐标yr(r＝1，2，3)中的度量张量G_ij和G^ij；S3、张量物理意义的计算：通过公式：E^ij＝(G^ij‑g^ij)/2，得出张量物理意义值E^ij；S4、应变不变量的计算：通过公式：I₁＝g^rsG_rs，I₂＝g^rsG^rs，I₃＝G/g计算应变不变量I₁、I₂和I₃；S5、压力评估计算：通过公式：(其中：W＝C₁「e^C2(I1‑3)‑1」)，从而计算出压力评估值α、ψ和ρ；S6、单位法向量计算：通过公式：向量n＝向量G¹/根号下G¹¹，其中G¹为反向基向量，计算出单位法向量；S7、计算单位法向量的法向分量：n₁＝k₃(1+k₄)/根号下k₃²+k₁²，n₂＝0，n₃＝0，其中n₁、n₂和n₃是单位法向量的法向分量；S8、施加的法向力(N)的评估计算：通过公式：N＝k₃^2r33＝(k₃²‑1)α+ψ「k₂²k₃²+(1+k₄)²k₃²‑2」，得出法向力N的评估值；S9、机械常数的评估：通过公式σ＝αE^β和σ＝2C₁C₂(λ²‑1/λ)e^c2(I1‑3)，withψ＝0，I₁＝λ²+2/λ,λ₁²＝λ²,λ₂²＝λ₃²＝1/λ,计算出机械常数(其中λ是拉伸率)；S10、确定产生规定变形所需的机械力并显示：通过步骤S2、S5、S8和S9中得到的对应数据，在筋膜的3D模型图示上显示对应机械力的各项参数。