双侧痉挛型脑瘫患儿的步态特征分析

目的 研究双侧痉挛型腩瘫患儿的步态特征.方法 对26例痉挛型脑瘫患儿进行步态分析.结果 和结论脑瘫患儿步态时空参数(跨步周期、跨步长、站立相时间、步频、步速)和运动学参数(髋关节、膝关节、踝关节首次着地屈曲角度,站立相最大伸展角度,足尖离地时关节角度,迈步相最大屈曲角度,矢状面关节角度范围)与正常儿童存在显著差异.     

正常青年人步态运动学参数的研究

目的：取得健康青年人步态的基本模式。方法：以28例健康青年男女为研究对象，采用基于数字视频和数字图像处理的运动分析系统测得人体步态的运动学参数。结果：得到了正常青年人的步态运动学参数的平均值和标准差，并且比较了男女之间步态的差异，分析了步态参数与身高、体重的相关性。结论：两性之间大多数步态参数的数值存在显著性差异。并且，除了个别参数之外，这种两性之间的步态参数的差异并不是仅由身高的差异所引起的。     

中国正常成人步行时空参数分析

目的:探讨中国正常成人的步行特征,为临床步态分析提供科学参考依据。方法:365名正常受试者,按性别、年龄分为20—29岁组、30—39岁组、40—49岁组、50—59岁组、60—75岁组共10组。应用人体步态垫测量与分析系统,测试受试者自由行走时的步速、步长、步幅、步长时间、摆动时间、支撑时间、单足支撑时间、双足支撑时间等时空参数,并对每位受试者的身高、体重进行测试。结果:年龄组内平均步速,除30—39岁组、60—75岁组外,男性均大于女性(P<0.05),50岁以后,男、女步速均减慢,与50岁以前相比差异具有显著性(P<0.01);各年龄组步长,男性均大于女性(P<0.05),女性步长在50岁以后减小,与50岁以前相比差异具有显著性(P<0.01),男性步长在60岁以后减小,明显小于60岁以前步长(P<0.01)。结论:应用人体步态垫测量与分析系统,首次建立中国正常成人步行时空参数值参考范围,初步揭示中国正常成人的步行时空特征。     

基于惯性传感器的运动捕捉系统对儿童脑性瘫痪步态特征的分析研究

目的：采用基于惯性传感器的运动捕捉系统分析脑性瘫痪（简称脑瘫）患儿和正常儿童以自然步速在日常生活环境中行走时的步态特征。方法：2021年6—12月，在广州市妇女儿童医疗中心康复科招募20例6—12岁脑瘫患儿，面向社会招募同龄20例正常儿童。采集所有儿童的年龄及性别等基本资料后，利用基于惯性传感器的运动捕捉系统采集并分析其以自然步速在日常生活环境中（医院走廊，连续两次行走20m）行走时的步态时空、运动学参数和腰部活动角度。结果：与正常儿童相比，脑瘫患儿的步行周期变长（P<0.05），支撑相在整个周期的占比增大，摆动相的占比减少（P<0.05）；跨步长变短，步频加快（P<0.05）；髋屈曲、伸展角度受限，髋内旋角度增大，膝屈曲、踝跖屈角度受限，腰后伸、侧屈及右旋转角度增大（P<0.05）。结论：脑瘫患儿的步行周期、支撑相、跨步长、步频、下肢及腰部关节活动度有明显异常。基于惯性传感器的运动捕捉系统可有效识别脑瘫患儿在日常生活环境中行走时的步态特征。     

脑卒中偏瘫步态分析的临床应用

目的研究脑卒中偏瘫患者的步态特点。方法 49例脑卒中偏瘫患者分成两组,其中观察组33例,不佩戴矫形器,裸足进行三维视频步态分析,与健康成年人步态参数进行比较;对照组16例,佩戴固定式踝足矫形器(AFO)进行步态分析,与观察组比较。结果与正常人相比,观察组步长、跨步长、步频明显减小,步宽增大,步速减慢;步态周期延长,其中双腿支撑期时间和所占步态周期比例明显延长,单腿支撑期所占步态周期比例明显缩短(P<0.01);偏瘫患者是否应用AFO,步态运动学参数无显著性差异(P>0.05)。结论脑卒中偏瘫患者步速慢、步态周期延长、双腿支撑期比例延长、单腿支撑期比例缩短是其主要运动学特点。     

儿童下肢运动分析系统参数特征

目的:儿童下肢运动分析对于儿童骨骼系统的疾病(如脑瘫)的诊断及疗效判断等具有十分重要的参考意义。实验拟建立3～6岁儿童下肢运动分析子系统参数的正常值(特征)及对脑瘫儿童下肢运动参数特征作初步探讨。方法:实验于2006-08/12在儿童医院步态分析实验室完成。受试人员为上海市卫生局幼儿园全托幼儿120名,3～6岁。在受试者双腿两侧一边各粘贴上7个荧光球,腰骶1个共计15个,通过四台数码摄像机同时摄入被试验者的步态信息。将受试人员分为3,4,5,6岁4个年龄组,每组30名,男女各15名,进行步态分析运动学测试分析。并以此为基准,与4名脑瘫儿童(3岁2名,5,6岁各1名)进行对比和统计分析。所有受试儿童监护人均知情同意。结果:120名正常儿童与4名脑瘫患儿均进入结果分析。步长参数中,3岁组明显小于4岁组(P<0.05),4岁组明显小于5岁组(P<0.05);步频参数中,3岁组明显大于4岁组(P<0.01),单步时间3岁组明显低于4岁组(P<0.01);步速参数中,3～4岁组明显小于5～6岁组(P<0.01),骨盆垂直转角5岁组和其余年龄组差异显著(P<0.01);迈进长度参数中,3岁组明显低于4岁组(左P<0.01,右P<0.005),4岁组明显低于5岁组(左P<0.001,右P<0.001);迈进时间参数中,3岁组明显少于4岁组(左P<0.05,右P<0.005)。迈进频率参数中,3岁组明显高于4岁组(左P<0.05,右P<0.01);迈进速度参数中,3,4岁组明显低于5,6岁组(左P<0.005,右P<0.001);左右腿迈进参数差异不显著(P>0.05)。与正常儿童比较,脑瘫儿童步长、步速、左/右下肢迈进长度、左/右下肢迈进速度等指标明显处在正常指标95%置信区间之外。结论:实验建立了儿童步态测试系统和提取参数软件,获得了为临床进行不同年龄组病理性步态与正常步态对比的参考数据。     

轻中度帕金森病患者狭窄通道行走的步态特征研究

摘要 目的：分析轻中度帕金森病患者狭窄通道行走时的三维步态参数特征。 方法：选取36例H-Y分期1—3期的轻中度帕金森病患者,36例健康受试者作为对照,分别测量在正常通道和狭窄通道通行时的三维步态参数。对两种路径通行时患者和健康受试者的时空参数、运动学参数及力学参数进行分析。 结果：轻中度帕金森病患者在正常通道和狭窄通道两种不同路径下通行时,运动学参数均没有显著差异（P>0.05）,时空参数中步长、步速、摆动相、单支撑相无显著差异（P>0.05）,而与正常通道相比,患者在通过狭窄通道时的步频变快（P<0.05）,双支撑相延长（P<0.05）,跨步时间变短（P<0.05）。力学参数表现为狭窄通道行走时的地面反作用力矢状轴第二峰值较正常行走增大（P<0.05）,其它方向地面反作用力无显著差异。而健康人群各个参数均无显著差异（P>0.05）。 结论：轻中度帕金森病患者在狭窄通道行走时步态时空学和动力学参数发生改变,步行稳定性及应对复杂环境的能力下降。     

慢性非特异性腰痛患者的三维步态功能分析

目的 分析慢性非特异性腰痛(chronic non-specific low back pain,CNLBP)患者的三维步态功能特征。方法 2020年3月至2022年1月，在广州市番禺区中心医院实习生中选取CNLBP患者20例，作为腰痛组，健康者20例，作为健康组。选择Gait Watch三维步态分析仪进行测试，并记录测试中的步态相关参数，如：步行周期、步频、步长、跨步长、步速、步长差、单支撑相百分比及髋膝关节屈伸活动范围等。结果 (1)健康组和腰痛组的步行周期分别为(1.0±0.1)s和(1.1±0.1)s，步频分别为(120.0±8.6)步/s和(114.3±8.5)步/s，跨步长分别为(128.7±12.4)cm和(120.5±12.7)cm，步速分别为(128.6±14.8)cm/s和(115.1±17.2)cm/s。相比健康组，腰痛组的步行周期时间延长，步频降低，跨步长缩短，步速减慢，二者间差异有统计学意义(P<0.05)。(2)健康组和腰痛组患侧肢体的步长分别为(63.2±8.9)cm和(55.8±8.4)cm，单支撑相百分比分别为(58.9±1.0)%和(58.2±...     

全膝关节置换后三维步态分析:病例-对照的随访观察

背景：长期以来，针对步行运动中神经肌肉骨骼系统与运动功能客观精确的评估方式较缺乏。三维步态分析技术可将骨科和康复治疗中沿用已久的定性分析和直观描述转换为客观、精确的定量评定。 目的：基于三维步态分析，以12个月的随访资料为背景，评价全膝关节置换后患者步态模式改变。 设计、时间及地点：前后对比，病例一对照，随访观察于2007—01／2008—05在上海第六人民医院康复医学科步态分析室完成。 对象：选取单侧膝关节骨性关节炎行全膝关节置换的患者10例纳入治疗组，同时选择基线资料比之匹配的无神经、肌肉、骨骼系统及平衡问题者10例为对照组。 方法：治疗组患者行康复训练，并于膝关节置换后3，6，12个月应用三维步态分析系统对时间-空间参数、膝关节运动学参数、膝关节力学参数进行测量，并与对照组进行对比。 主要观察指标：时间一空间参数，膝关节运动学参数，膝关节力学参数，膝关节功能评分。 结果：治疗组步幅、步频、步速、患侧单腿支撑时间均较对照组明显减低；健侧单腿支撑时间、步态周期持续时间较对照组明显延长（P〈0．05）。治疗组支撑相最大伸膝、足尖离地屈膝及摆动相最大屈膝角度均较对照组明显减小（P〈0．05）。治疗组第1次、第2次外部伸膝力矩以及第1次最大膝内收力矩峰值均较对照组明显下降（P〈0．01）。 结论：行关节置换患者步态模式以步速减慢并伴有步幅减小、负重反应期及摆动相屈膝角度减小为主要特征，步态参数未达到正常人群标准。     

痉挛型脑瘫患儿个体化康复治疗前后步态特征分析

目的:采用三维步态分析定量评价痉挛型脑瘫患儿下肢步态特征,为其下肢功能的康复疗效提供量化评定依据。方法:选取我院10例脑瘫患儿为观察组,再将12例健康儿童为对照组,应用三维运动捕捉系统采集2组的步态时空参数及运动学参数,根据评定结果为观察组制定个体化康复训练,在训练1个月前后分别对观察组采用粗大运动功能评定(GMFM)、Berg平衡量表(BBS)、改良Ashworth肌张力评定量表(MAS)及三维步态分析系统进行评定。结果:治疗1个月后,观察组GMFM和BBS评分较治疗前均明显提高(均P<0.01),MAS评分较治疗前明显下降(P<0.01)。观察组步态周期和跨步时间较治疗前均明显降低(均P<0.05),步频、跨步长、步长及髋、膝关节的关节活动度和屈曲最大角度以及踝关节的关节活动度较治疗前均明显增加(P<0.05,0.01);观察组治疗前后较对照组比较,步频、步速、跨步长及步长均明显降低(均P<0.01),除了膝关节屈曲最大角度差异无统计学意义,其余髋、膝及踝关节各运动学参数均明显增加(均P<0.01)。结论:三维步态分析可以量化评定脑瘫患儿的下肢运动功能,能为患儿康复治疗方案的精确制订及疗效评估提供客观科学依据。     

一种便携式步态分析系统的信度研究

目的:探讨一种便携式步态分析系统在时空参数、多关节角度值的信度。方法:选取30例健康青年,由2名评估者进行便携式步态分析,记录步频、步幅、步速、步长等时空参数和行走时矢状面、水平面和冠状面各关节活动角度的最大值,采用相关系数进行重测信度和测量者间信度的比较,评估其测量信度。结果:时空参数、矢状面最大角度值组内相关系数(ICC)均0.75,信度良好;水平面、冠状面最大角度值ICC无显著性差异或信度差。结论:该便携式步态分析系统分析时空参数、矢状面最大角度值信度良好,可良好地反映步行功能,有较好的评估价值;水平面及冠状面关节角度值信度较低,应用时需谨慎。     

A review of gait disorders in the elderly and neurological patients for robot-assisted training

Abstract

Purpose: Ambulation is an important objective for people with pathological gaits. Exoskeleton robots can assist these people to complete their activities of daily living. There are exoskeletons that have been presented in literature to assist the elderly and other pathological gait users. This article presents a review of the degree of support required in the elderly and neurological gait disorders found in the human population. This will help to advance the design of robot-assisted devices based on the needs of the end users.

Methods: The articles included in this review are collected from different databases including Science Direct, Springer Link, Web of Science, Medline and PubMed and with the purpose to investigate the gait parameters of elderly and neurological patients. Studies were included after considering the full texts and only those which focus on spatiotemporal, kinematic and kinetic gait parameters were selected as they are most relevant to the scope of this review. A systematic review and meta-analysis were conducted.

Results: The meta-analysis report on the spatiotemporal, kinematic and kinetic gait parameters of elderly and neurological patients revealed a significant difference based on the type and level of impairment. Healthy elderly population showed deviations in the gait parameters due to age, however, significant difference is observed in the gait parameters of the neurological patients.

Conclusion: A level of agreement was observed in most of the studies however the review also noticed some controversies among different studies in the same group. The review on the spatiotemporal, kinematics and kinetic gait parameters will provide a summary of the fundamental needs of the users for the future design and development of robotic assistive devices.

• Implications for rehabilitation

• The support requirements provide the foundation for designing assistive devices.

• The findings will be crucial in defining the design criteria for robot assistive devices.

     

Evaluation of the effectiveness of a novel gait trainer in increasing the functionality of individuals with motor impairment: A case series

Regaining the ability to independently ambulate following a physical disability can increase functional ability and participation of patients in daily life. Gait trainers are assistive devices that enable body support and provide safety during gait. However, most conventional gait trainers are pre-configured to a constant position, therefore not suitable for practicing sit-to-stand function, and require assistance from a caregiver in order to mount the device from a sitting position. We therefore evaluated the effectiveness of a dynamically-adjusting gait trainer, designed to provide independence and safety during gait and various activities, in both lab setting and at home in four subjects (one female, three males, ages 32–79 years) with limited ambulation. Spatiotemporal parameters and gait symmetry were recorded, as well as activity levels, actual use of device, and satisfaction. Although gait parameters and physical activity levels were not notably improved, and in one case were worsened, three subjects reported positive experience with the gait trainer. The new gait trainer may have advantages in supporting users with limited mobility during walking and various functions and decrease the risk for falls. A longer practice time and individual fitting process are recommended for better accommodation to the new possibilities.     

智能型临床步态分析系统指导下脑卒中偏瘫步态患者康复的疗效观察

目的探讨“智能型临床步态分析系统”指导下的康复训练在矫正脑卒中患者偏瘫步态及提高步行能力方面的作用。方法60 例脑卒中患者分为观察组30 例和对照组30 例。对照组采用常规康复训练,观察组采用智能型临床步态分析系统指导下康复训练。于治疗前、治疗6 周后分别用智能型临床步态分析系统进行评定。结果治疗后,各组步行功能较治疗前提高(P<0.05);观察组优于对照组(P<0.05)。结论智能型临床步态分析系统可指导脑卒中偏瘫患者步行功能的康复训练。     

脑卒中偏瘫患者步行训练的临床体验

目的：总结脑卒中偏瘫患者步行训练的临床体验。方法：应用以促通技术为主的神经肌肉再训练法治疗脑卒中５０ 例,于治疗前后采用Ｂｒｕｎｎｓｔｒｏｍ 分期进行康复评价。结果：训练后下肢Ｂｒｕｎｎｓｔｒｏｍ 分期Ⅳ－ Ⅵ级比率由４０％ 提高到９６％ ,其中能独立步行的比例由原来的２６％ 提高到９２％ ,步态优良率达８４％ ,训练前后两者存在显著性差异（Ｐ＜ ０．０５） 。结论：通过提高髋膝踝关节肌肉控制能力,可以提高步行能力和步行质量。     

脊髓损伤恒河猴后肢步态数据处理方法的设计

目的基于Matlab建立一套适用于非人灵长类动物的步态数据处理方法。方法通过VICON系统在3只恒河猴脊髓损伤术后6周进行后肢步态分析测试,获取运动学数据。通过Excel Link将Matlab与Microsoft Excel相结合,实现对运动学原始数据的筛选和提取,并在Matlab环境下进行计算。结果通过计算得到步长、步高以及膝关节和踝关节角度等运动学参数。在0.2km/h、0.5 km/h、0.8 km/h速度下,步长(F=2.869,P=0.088)和步高(F=1.148,P=0.344)均值无显著性差异(P>0.05),表明数据模型可重复。通过计算得到的角度-时间曲线图反映了关节功能和运动变化规律。系统初步实现了足部步态轨迹的描绘,还实现了步态运动的二维/三维轨迹图的生成。结论该系统使得实验原始数据的处理不依赖于VICON系统,计算得到的参数和轨迹描绘可基本满足非人灵长类动物后肢行为学评价的需求。     

虚拟现实技术对脑卒中患者偏瘫步态训练的临床研究

摘要 目的：探讨临床中应用虚拟现实（VR）技术对脑卒中患者行走及平衡功能的影响。 方法：选择病程为8个月内的脑卒中偏瘫患者30例,随机分配到实验组（VR+基本药物+常规康复治疗）和对照组（基本药物+常规康复治疗）,采用三维步态分析仪记录两组患者治疗前及治疗2周后的步速、步宽、支撑相百分比、膝关节活动度等步态参数。 结果：治疗2周后,两组患者的步速明显提高、步宽缩小,患健侧支撑相比值、步态不对称性指数、髋关节最大伸展角度、膝关节最大屈曲角度等参数于治疗前后有显著差异（P＜0.05）;治疗后两组间相比,实验组的治疗效果明显优于对照组（P＜0.05）。 结论：通过VR技术能明显改善脑卒中偏瘫患者的步态时空参数和步行中关节活动角度,对提高步态稳定性、改善步行能力、提高运动功能康复有积极的治疗效果。     

人体起步过程的实验研究——平地行走的起步步态特征

目的：研究人体平地行走的起步过程步态特征,方法：使用基于CCD和三维测力平台的人体运动分析系统,研究正常人水平地面起步过程的步态特征,结果：描述,分析了完整起步过程各步相的特征以及地面对足的三维反作用力规律,结论：／起步过程在第二次摆动腿触地时结束,开始进入稳定步行状态,起步时支撑腿对起步驱动力贡献最大。     

不同路况下的人体步态微机检测

步态分析是下肢康复评价中的一个重要方面 ,步态检测是步态分析的前提 ,文中介绍了一种基于普通摄像机的人体步态微机检测系统 ,给出了不同路况下步态检测实验结果。并提出了应注意的问题     

The need for revision of the ICIDH: an example — problems in gait

Summary

In this article a proposal is formulated for adjustment of the Classification of Impairments and the Classification of Disabilities of the International Classification of Impairments, Disabilities, and Handicaps (ICIDH).¹ This proposal is a product of a project from the Dutch National Institute of Research and Postgraduate Education in Physical Therapy. This project is conducted in close cooperation with the professional national organizations of five health professions. To give an indication of the kind of changes proposed, the disabilities and impairments necessary for classifying the complaints, the examination findings, the treatment goals and the treatment results in patients with gait problems are discussed.