● 摘要
随着科学技术的发展，植入式医疗器械经历着快速发展并在患者体内发挥着重要作用，其安全性和稳定性也引起了越来越广泛的关注。实际上，植入式医疗器械出现故障时有发生甚至威胁患者生命。其中力学等原因造成的电池、导线的变形与移位是心脏起搏器等植入式医疗器械失效的最重要的因素，日常活动中微小的而反复的力学载荷都可能造成植入式医疗器械元件的疲劳损坏。获取并研究典型日常活动的人体重点解剖部位的运动信息，就能为植入式医疗器械的设计提供基础性数据支持，帮助生产厂家改进产品、优化植入部位，增加产品可靠性、延长产品使用寿命。
本课题通过应用高精度的运动捕捉系统获得了一套全面有效的面向植入式医疗器械的人体运动信息原始数据。数据结果不仅可以代表绝大多数中国人的情况，数据形式统一规范便于分析处理以及结果的横向对比，并且数据的初步计算分析结果与日常实践经验相一致；证明了获得的数据的正确性、有效性和可用性，可以为人体运动学研究以及面向植入式医疗器械的优化改进提供基础支持。
同时，本文引入与阐述了“皮肤形变”和“运动幅度”的概念，并根据实际的实验结果和实验自身特点进行了科学合理动作剔除，进一步优化了数据质量。并在此基础上，运用聚类分析，单因素方差分析，线性回归分析等多种统计学分析手段对人体运动学信息数据进行了定量化的研究。找出了经常承受较大皮肤形变的植入部件，和受到力学载荷通常较小的器械植入位置，探索出了BMI与皮肤形变之间存在的正相关关系，以及背部较优的导线埋植方案，并根据动作对不同部位皮肤形变的影响对动作进行三个级别的分类；从植入器械产品设计改进、手术方案优化和术后康复科学指导三个方面为面向植入式医疗器械的改进提供新的建议与思路。