110年:物治基礎(1)

利用不同關節彎曲角度下的 X 光片定義瞬時旋轉中心( instant center )時,應在同一根骨頭上至少找出幾個明顯的特徵點?

A1
B2
C3
D4

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查生物力學(Biomechanics)中關於平面運動學(Planar Kinematics)的概念,特別是如何測定瞬時旋轉中心(Instant Center of Rotation, ICR)。在臨床生物力學中,最常使用的方法是 Reuleaux method(Reuleaux 方法),這是一種利用幾何作圖來尋找剛體在兩個不同位置間旋轉中心的方法。

選項分析

  • A. 1:錯誤。若只在骨頭上找出 1 個特徵點(例如點 A),我們只能知道該點從位置 A1A_1 移動到 A2A_2 的位移向量。雖然旋轉中心一定位於連接 A1A_1A2A_2 連線的中垂線上,但這一條線上有無數個點,無法鎖定唯一的旋轉中心。
  • B. 2:正確。根據 Reuleaux method 的原理,定義剛體的平面運動至少需要追蹤該剛體上2 個不同的點(例如點 A 與點 B)。
    • 步驟
      1. 標記骨頭上的兩個特徵點 AABB
      2. 在位置 1 時,這兩點為 A1,B1A_1, B_1
      3. 在位置 2 時,這兩點移動到 A2,B2A_2, B_2
      4. 連接 A1A_1A2A_2,畫出其中垂線(Perp

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