The umbilical cord suspends the fetus within the amniotic cavity, where fetal dynamics is one of its many functions. Hence, the umbilical cord is a viable index in determining fetal activity. Fetal movements result in mechanical loads that are fundamental for fetal growth. At present, mechanical environment during early human fetal development is still largely unknown. To determine early fetal movement dynamics at given physiological (0.060 m) and pathological umbilical cord lengths (0.030 m, 0.020 m, 0.017 m and 0.014 m) a 2D computational model was created to simulate dynamic movement conditions. Main findings of this computational model revealed the shortest umbilical cord length (0.014 m) with a 6 ( 10 - 6 ) N , twitch force amplitude had a two-fold increase on linear velocity ( 0.12 m / s ) in comparison with other lengths ( 0.05 m / s ) . Moreover, umbilical cord length effect presented an increasing exponential tension on the fetus body wall from longest to shortest, from 0 N in the control length to 0.05 N for the shortest umbilical cord. Last, tension was always present over a period of time for the shortest cord (0.03 N to 0.08 N). Collectively, for all variables evaluated the shortest umbilical cord (0.014 m) presented remarkable differences with other lengths in particular with the second shortest umbilical cord (0.017 m), suggesting a 0.003 m difference represents a greater biomechanical effect. In conclusion, this computational model brings new insights required by clinicians, where the magnitude of these loads could be associated with different pathologies found in the clinic.

中文翻译：

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脐带长度对早期胎儿生物力学的影响

脐带将胎儿悬挂在羊膜腔内，胎儿动力学是其众多功能之一。因此，脐带是确定胎儿活动的可行指标。胎儿运动会产生对胎儿生长至关重要的机械负荷。目前，人类胎儿早期发育过程中的机械环境在很大程度上仍是未知的。为了确定给定生理 (0.060 m) 和病理脐带长度 (0.030 m、0.020 m、0.017 m 和 0.014 m) 的早期胎儿运动动力学，创建了一个 2D 计算模型来模拟动态运动条件。该计算模型的主要发现表明，最短的脐带长度 (0.014 m) 为 6 ( 10 - 6 ) N ，与其他长度相比，线速度 (0.12 m / s ) 的抽动力幅度增加了两倍 ( 0.05 米/秒）。此外，脐带长度效应在胎儿体壁上呈现出从最长到最短的指数张力增加，从控制长度的 0 N 到最短脐带的 0.05 N。最后，对于最短的绳索（0.03 N 到 0.08 N），张力始终存在。总的来说，对于所有评估的变量，最短的脐带 (0.014 m) 与其他长度的脐带存在显着差异，尤其是第二短的脐带 (0.017 m)，表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。脐带长度效应呈现出胎儿体壁上从最长到最短的指数张力增加，从控制长度的 0 N 到最短脐带的 0.05 N。最后，对于最短的绳索（0.03 N 到 0.08 N），张力始终存在。总的来说，对于所有评估的变量，最短的脐带 (0.014 m) 与其他长度的脐带存在显着差异，尤其是第二短的脐带 (0.017 m)，表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。脐带长度效应呈现出胎儿体壁上从最长到最短的指数张力增加，从控制长度的 0 N 到最短脐带的 0.05 N。最后，对于最短的绳索（0.03 N 到 0.08 N），张力总是存在一段时间。总的来说，对于所有评估的变量，最短的脐带 (0.014 m) 与其他长度的脐带存在显着差异，尤其是第二短的脐带 (0.017 m)，表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。最后，对于最短的绳索（0.03 N 到 0.08 N），张力始终存在。总的来说，对于所有评估的变量，最短的脐带 (0.014 m) 与其他长度的脐带存在显着差异，尤其是第二短的脐带 (0.017 m)，表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。最后，对于最短的绳索（0.03 N 到 0.08 N），张力始终存在。总的来说，对于所有评估的变量，最短的脐带 (0.014 m) 与其他长度的脐带存在显着差异，尤其是第二短的脐带 (0.017 m)，表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。表明 0.003 m 的差异代表更大的生物力学效应。总之，该计算模型带来了临床医生所需的新见解，其中这些负载的大小可能与临床中发现的不同病理有关。