偏瘫步态的检测和分析

介绍了步态分析的基本概念。和偏瘫步态相比，正常步态具有三个特点：１）脚步的稳定性，２）步长适当，３）耗能最小。在临床诊断中，基本的分析方法是将病人步态与正常步态作比较。用作者自行研制的由红外光点运动分析子系统和三维测力子系统组成的步态分析系统，对正常人和偏瘫病人的步态进行了检测。在一个步态周期中，地面对人脚作用力以及膝关节角度的变化情况，可用于评定偏瘫的水平。     

下肢外骨骼康复机器人步态规划方法的研究

针对脑卒中偏瘫患者,依据正常人髋、膝关节运动数据建立人体关节数学模型。将Brunnstromc与训练过程中下肢肌肉表面肌电信号的变化相结合,规划出对不同患者具有适用性、针对性的人体生理学训练步态。在Visual C++开发环境下获取患者自身健康腿的关节运动数据,并结合Matcom实现混合编程,可避免医疗师将数据提取再用Matlab进行处理的过程;同时由于下肢具有的步态对称性,可作为步态协调性康复训练的参考模型。结果表明通过多方面的结合及应用,加深了对步态规划方法的认识与理解,也为康复训练临床试验及寻求更稳定合理的步态规划提供了借鉴作用。     

基于角度控制的被动辅助式RGO系统设计

为解决已有的往复式步态矫形器(Reciprocation gait orthosis,RGO)在临床应用中因无动力导致截瘫患者体力消耗巨大、训练时间短、膝关节康复训练无效果或效果不佳、因步态失真导致稳定性差等问题,设计了一种基于角度控制的被动捕捉式RGO系统。首先建立人体穿戴RGO正常行走时下肢的髋、膝关节的角度测量系统,对正常人穿戴RGO行走时的步态进行检测和分析,将得到的数据通过Matlab进行拟合分析、离散化处理,得到髋、膝关节角度序列值,作为改进RGO的控制系统的参考值。在RGO的髋后部增加一个由直流伺服电机驱动的曲柄滑块机构,从而在不改变电机转向的情况下,实现人体的交替迈步,在左右膝关节处各增加一个电动驱动单元,实现人体膝关节的屈伸运动。最后,通过实际应用对系统测量,验证设计的合理性和实用性。     

脑瘫青少年跨越障碍的运动学分析

对辅读学校的4名脑瘫青少年在跨越两个不同高度时的步态进行实验,运用录像解析的方法,对跨越障碍物时的步态在空间、时间、时空参数方面分析比较发现,脑瘫学生在跨越障碍物时步态存在异常,在跨越两个不同高度时,支撑腿和跨越腿随着高度的增加其髋关节、膝关节、足与地面的夹角等角度都发生变化,说明脑瘫青少年为了顺利越过障碍物,不得不调整姿势,通过改变步长和下肢各关节的角度等方面来平稳地跨越.     

膝关节前交叉韧带断裂者跑步时的步态分析特征及指导意义

 为明确前交叉韧带（anterior crucitate ligament，ACL）断裂后患者的跑步步态以及合并内侧半月板后角撕裂对其进一步的影响，基于三维运动捕捉分析方法，定量化分析了前交叉韧带断裂患者（8名单纯ACL断裂患者，8名ACL断裂合并内侧半月板后角撕裂患者，22名健康志愿者）的跑步步态改变。研究表明，慢跑时ACL断裂的膝关节主要表现为外源性屈曲力矩显著降低，这不仅与ACL断裂侧伸肌力量减弱有关，且与神经肌肉控制模式改变有关。ACL断裂合并内侧半月板撕裂患者膝关节在慢跑时表现出显著的外旋不稳，分析与内侧半月板后角撕裂降低了对旋转稳定性的控制功能有关。研究提示，ACL断裂患者的康复训练方案应关注并参考其跑步步态的异常，加强屈伸肌及旋转稳定肌群的训练，结合神经肌肉训练，改善其跑步步态异常，降低继发损伤风险。     

对线对小腿截肢患者残侧下肢生物力学特性的影响

为定量研究假肢对线对小腿截肢患者行走过程中残侧下肢生物力学特性的综合影响,建立了考虑对线设置的三维刚体动力学模型,并结合步态实验,得到膝关节力矩、步态时相对称性和残端界面压力等参数。结果表明:异常对线主要影响残侧膝关节力矩和步态时相对称性,对残端压力影响较小;腿管近端适配器的调整在对线设置中的作用较远端适配器明显;由于患者的自身调节作用,假肢正常对线要实现患者下肢生物力学性能的总体最优而非单项最优。     

试探3种步态特性脑性瘫痪儿童下肢肌肉相关性

为探讨不同步态特性脑瘫患者下肢肌肉相关性,并分析不同步态特性患者之间的差异及相似性,为基础和临床研究脑瘫儿童及治疗、康复训练提供参考依据,本研究选取深圳市残疾人康复中心的22例脑瘫儿童(平均年龄(5.8±2.0)岁)、患者及家长自愿完成实验,根据专业临床医生诊断将患者分为3组,包括8例痉挛步态脑瘫患者、9例偏瘫步态脑瘫患者及5例其他步态脑瘫患者,3组在性别、年龄、智力、社会适应行为能力、粗大运动动能及平衡能力上无显著性差异(P0.05)。测试者沿5m平台自由行走,采用美国MP150肌电采集分析系统,同时采集脑瘫儿童下肢胫骨前肌和腓肠肌表面肌电信号,并进行肌张力测试。使用SPSS19.0进行数据提取和实验结果相关性分析。结果表明,3组步态特性脑瘫患者下肢肌肉之间具有显著的差异性,痉挛特性与其他特性抑制了脑瘫患儿下肢肌群协调性,偏瘫特性患者下肢肌肉协调性较高,这种差异性为对不同特性脑瘫患儿采取不同的治疗方式提供理论依据。     

对线对小腿截肢患者残侧下肢生物力学特性的影响

为定量研究假肢对线对小腿截肢患者行走过程中残侧下肢生物力学特性的综合影响,建立了考虑对线设置的三维刚体动力学模型,并结合步态实验,得到了膝关节力矩、步态时相对称性和残端界面压力等参数。结果表明:异常对线主要影响残侧膝关节力矩和步态时相对称性,对残端压力影响较小;腿管近端适配器的调整在对线设置中的作用较远端适配器明显;因为患者的自身调节作用,假肢正常对线要实现患者下肢生物力学性能的总体最优而非单项最优。     

脑卒中痉挛性瘫痪的康复治疗体会

目的：预防和纠正脑卒中患者关节挛缩、肢体僵直等偏瘫痉挛模式的出现,最大限度地提高脑卒中患者的治愈率,降低致残率。方法：口服抗痉挛药物,针灸及康复训练。结果：对106例脑卒中痉挛性瘫痪的患者使用该法进行治疗,总有效率达91．5％。结论：对脑卒中患者使用针灸及康复训练能有效地预防和纠正偏瘫痉挛模式的出现。     

正常青年人行走步态的实验研究

以VICON步态分析系统对5名年龄身高体重均相近的正常青年人的常速行走步态进行了实验研究.得到了青年人常速行走步态的基本参数,给出了关节角度的统计曲线,并对单支撑期内各关节角度进行了分析.比较了左右两侧关节角度的差异.结果表明,正常行走左右两侧关节角度存在着差异,以左右侧关节角度差异度结合时相对称性指标可以更合理地评价步态的对称性.单支撑期内关节角度范围为假肢设计及正常人步态的模拟提供了参考.     

脑卒中偏瘫患者良肢位摆放现状调查分析

良肢位能够预防脑卒中患者出现肩关节脱位、肩疼痛、足下垂、肌肉痉挛等一系列的偏瘫肢体并发症,以及有效对抗异常运动模式和挛缩均起到良好作用[1].但在目前基层医院脑卒中偏瘫患者良肢位摆放的现状究竟如何,照顾者是否真正给予患者良肢位的摆放,因而进行脑卒中偏瘫患者良肢位的摆放现状研究,找出影响良肢位摆放的相关因数,找到切实可行的对策.     

股骨头坏死运动员术后步态与足底压力研究

中国体操是夺金大项,但由于训练量和个人体质等原因,体操运动员损伤很多,尤其是髋关节损伤。分析异常步态形成的原因,为康复评定提供依据是目前该领域的研究热点。观察患侧股骨头坏死的退役运动员一例,进行步态与足底压力测试,对比手术后10年的步态与正常人步态。并进行双侧赤脚拄拐与不拄拐的对比分析,分析异常步态形成的原因,为康复评定提供依据。研究对象为退役体操运动员一例。实验采用OPTPJUMP步态分析系统及Zebris测力板,分别进行赤脚拄拐与不拄拐的步态实验。实验铺设两米的步道,两侧为OPT-PJUMP步态分析系统采集装置,采集赤脚不拄拐与拄拐的步态实验数据,采集两组数据。足底压力实验采用Zebris测力板,受试者赤脚不拄拐和拄拐行走,分别使患侧足和健侧足踏在测力板上一次,采集患侧足和健侧足数据各两组。受试者实验数据表明,受试者支撑时相大于正常人,摆动时相小于正常人;受试者步长平均为54.25cm,介于正常人的50-70cm之间;患侧拄拐与不拄拐前后峰值变化差异大,健侧拄拐与不拄拐前后峰值差异不大;足底压力中心轨迹曲线两侧赤脚时从后跟至脚前段二三跖骨再转向第一趾。     

基于差分进化算法下肢康复机构的优化设计

文章针对基于运动轨迹的单自由度下肢康复机器人存在的足部踏板速度突变问题，提出一种平面连杆机构尺度综合的优化方法。对下肢康复机构进行运动学分析，建立正逆解的数学模型，构建机构的凸轮曲线与足部轨迹的运动学关系；采用差分进化算法对下肢康复机构进行尺度综合分析，通过构造优化目标函数优化模型中的各参数，得到一组机构参数的最优解。优化结果表明，采用差分进化算法优化后，可以降低下肢康复机构足部踏板的速度突变，提高装置的稳定性，同时保证足部步态轨迹与正常步态轨迹基本重合。研究结果表明，该优化方法可以为下肢偏瘫患者提供科学的康复训练轨迹，有助于其康复训练。最后，文章提出一种基于层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)的下肢功能康复评估指标体系，并建立一种以综合指标为基础的评估方法，该指标能够真实地反映患者在康复过程中的训练效率，使康复训练方式的选择更加科学、高效，更好地满足患者的康复需求。     

基于3维动作捕捉的下肢骨折术后步态分析

通过3维动作捕捉系统,采集患者的大腿、小腿、脚部的运动数据,导入到软件中进行步态分析,从而得到患者步态的时空参数和运动学参数.通过试验分析发现:患者的步长变化明显,并且手术后的患肢着地时间低于正常人标准,这说明患者术后没有完全恢复正常步态.通过这些参数的分析,定量分析患者和正常人的差距,有助于医师评估患者的康复状态,从而评定康复强度,制定后续的康复方案.     

一种帕金森患者行走步态的非线性特征分析

鉴于医师对帕金森患者病情严重程度的诊断存在一定的主观性,使其无法对患者进行更加有效的治疗,提出一种基于帕金森患者行走步态的非线性特征的客观定量分析方法.利用去趋势波动分析法和重复周期密度熵,对正常青年人、正常老年人以及老年帕金森患者的行走步态信号中的地面反作用力信息进行定量非线性分析,然后将所提方法的参数与传统时域参数进行相关性对比分析.实验结果表明:帕金森患者与正常人相比较,二者的步态信号在稳定性、长程相关性和重复周期性方面均有显著差别.研究结果能为帕金森患者病情的分级评估以及诊断康复,提供一种简单有效的指导方法.     

脊髓灰质炎后遗畸形膝关节的X线运动学分析

观察了３００例脊髓灰质炎后遗畸形膝形关节Ｘ线平片。对其中２Ｏ例患者膝关节与２０倒正常人膝关节进行了运动学对比分析。对畸形膝关节股胫骨的分离式运动，压迫式运动和异常滚动三种运动方式的成固和后果的分析结果表明：三种异常的运动方式是造成股胫关节面畸形的直接动困。运用Ｘ线摄影方法对膝关节进行运动学分析能提供Ｘ线平片所不能表达的诊断信息，这对脊髓灰质炎后遗膝关节畸形及一般膝关节运动性疾患的术前疹断及术后疗效对比都有实际意义。     

AFO早期应用对恢复卒中患者偏瘫步态研究的趋势分析

矫形器早期应用对于卒中患者脑功能恢复、偏瘫步态恢复以及对于纠正异常步态起重要作用;矫形器处方在临床医学中的应用,以建立相应的数学模型,推测足踝功能变化对中风后脑功能恢复的作用和机制,以及对偏瘫步态的恢复等均能产生积极影响。     

山东省部分体育院校一、二级跳高专项男生膝关节肌群等长收缩时的生物力学特征

通过ISOMED等速测力系统对17名跳高运动员进行了膝关节等速肌力测试，测试内容为膝关节等长收缩时的最大肌力矩、最大肌力矩屈伸比；对所测数据通过SPSS12．0进行分析处理，从生物力学角度，研究跳高运动员左右腿膝关节屈、伸肌力的各自特征，比较跳高运动员左右腿膝关节屈、伸肌力的差异，为跳高运动训练和理论研究提供依据。     

25～27岁肥胖青年男性自然行走步态运动学分析

运用实验法、文献资料法和数理统计等研究方法，通过艾利尔录像解析系统对东北师范大学非体育专业25—27岁16名研究生进行自然行走时的步态测试，目的在于揭示肥胖青年和体重正常青年在自然行走过程中足底各分区着地时双支撑时期、单只撑时相、足放平的时间、步长、步宽以及不同着地时期髋、膝、踝关节角度等参数哪些存在差异部分，哪些存在着一致部分。探究运动学各项主要参数与脂肪、脂肪含量、身高、年龄等的相关性。结果表明，肥胖男青年双支撑时相、双支撑时相百分比、足放平的时间均比体质量正常男青年长，步宽比正常男青年宽，且与体质量、肥胖程度呈显著正相关，而步态周期、支撑时相与正常男青年基本一致。但肥胖青年的单只撑时相、步长均小于正常青年，且与体质量、肥胖程度呈显著负相关。足跟着地瞬间，踝关节的角度明显大于正常青年，膝关节角度明显小于正常青年，且与体质量、肥胖程度呈显著正相关。足趾离地时，肥胖青年髋关节角度大于正常青年。     

一种新型膝关节假体设计及稳定性评估

根据人体生理学特点,整合通用人工膝关节置换假体设计的设计参数,首次使用扭转椭圆曲线拟合膝关节假体髁曲面,设计一种人工膝关节假体。根据外髁曲面向内侧扭转的角度分为0°,10°,20°,建立3种左侧膝关节假体模型(分别命名为1、2、3号模型)。将假体模型置于步态环境中,并将股骨组件绕胫骨旋转轴旋转±3°,在计算机软件中提取股骨置换假体与胫骨衬垫组件模型之间的相交体积,作为评估人工膝关节置换假体运动稳定性的依据。步态过程中,随着膝关节弯曲角度由0°到58°,1号模型相交体积由122 mm3降低到54.9 mm3,2号由131.9 mm3降到34.5mm3,3号由216.5mm3降到58.8mm3.这种设计可以使膝关节在低弯曲角度时具有很好的稳定性,同时在高弯曲角度时具有一定的灵活性,满足人体膝关节运动的特点。