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。     

对称概念在行走功能定量评价中应用

目的：探讨时空对称性概念及数学模型在行走功能研究中可行性。方法：采用人体行走过程中左右两侧对称性为一种评价标准，对行走功能的异常程度进行定量评介。本给出了描述人体运动对称性的３个指标：时相对称性、重直力对称性和行走平衡功能。用ＶＩＣＯＮ运动分析系统，对１４０例患和２１例健全人的步态参数进行测试、计算。结果：病人和下沉之间存在极显差异（Ｐ〈０．００１）。结论：时空对称性概念及数学模型在行走功能     

基于视频图像边缘检测的人体下肢运动步态*☆

背景:步态规律主要应用人体行走的运动学、动力学等参数进行描述.目前在运动医学、康复工程和仿生学等领域,步态分析可为确定疾病诊断、康复和治疗方案提供重要依据. 目的:应用基于人体运动图像的测量装置系统,采集人体在跑步机上行走的下肢运动步态视频,分析人体步态运动规律. 方法:采用基于双摄影机的人体运动图像捕捉系统,在人体的左右髋关节、膝关节、踝关节及脚板设置标识点,对人体在跑步机上行走的下肢运动步态视频进行采集.应用图像边缘检测的原理,对测量数据进行了图像处理和分析,得到人体正常步速行走时,左右大腿与竖直方向夹角、小腿与竖直方向夹角、脚板与竖直方向夹角及膝关节、踝关节标识点的关节角度变化规律. 结果与结论:基于视频图像边缘检测人体下肢的运动步态,成本相对低廉,数据误差较小,精度与进口设备较接近.应用该测量结果初步构建了人体步态行走数据库,为建立步态评定标准、异常步态判别以及进一步的康复治疗提供了依据.     

低成本人体步态分析系统的研究

目的：改进原有矢状面人体步态分析系统,增加额状面运动轨迹和肌电信号检测功能,完善系统软件,使其操作更加简单方便。方法：增加部分硬件,改进运动轨迹检测步骤,优化标志点自动识别算法和软件流程。结果：该系统可以检测与分析矢状面和额状面运动轨迹、地面反力和表面肌电信号,并且能够对患者平衡控制功能进行训练治疗。结论：额状面的肩摇晃系数、髋内收和内旋系数、脚面侧翻角度等参数,弥补了单一矢状面运动分析的不足,新系统丰富和完善了原有矢状面人体步态分析系统的功能,为临床提供了一种成本低廉、功能齐全的步态分析工具。     

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，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。     

模拟上肢截肢者走跑步态特征研究

目的：探讨上肢截肢者基本运动的步态特征与正常人步态特征的差异，进一步阐明上肢运动在人体基本运动中的作用机制。方法：实验中采用Motion analysis system红外自动跟踪捕捉系统和Kistler Force Plate进行同步运动学和动力学测试。通过对正常人的手臂进行限制约束，对上肢截肢者进行模拟实验。结果：通过对手臂约束前后对比分析发现约束前后部分步态参数存在显著差异。结论：在行走时步态参数差异较小，跑动时差异较显著；补偿运动主要发生在躯干、骨盆、摆动腿；慢走时摆臂有利于增大垂直方向的作用力，快跑时没有手臂的摆动在脚着地时向后的阻力增大。     

步态分析在偏瘫康复中的应用

步态分析是利用力学的概念、处理手段和已经掌握的人体解剖学、生理学知识对人体行走的功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。由于计算机技术的迅速发展,电脑化的步态分析系统在康复中的应用逐渐深入,使定量、客观地评价患者的步态成为可能。步态分析越来越多地被用来评价偏瘫患者的     

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。     

人体运动的三维分析

人体运动分析不仅能提供假肢设计的理论基础、康复效果的评价手段。而且在病理步态矫正、确定下肢和脊柱疾病治疗方案、疗效评估等临床上亦有极为重要的应用价值,同时对于步行机器、机器人的研制、人体运动分析在动力源功率需求的估算,关节促动器的个数和参数的确定及控制方式的选择等方面也是必不可少的。由于人体运动在矢状面内的分量运动大于其他面内的分量,因此对人体运动的分析研究和步态的实验测试大多数局限于二维,即矢状面内（Murray,Boccardl,Onyshko,Zarrugh）。然而在某些场合,例如病理步态分析、步行机和机器人的设计…     

三维步态分析技术的现状与发展

三维测量技术和计算软件开发的最新进展使人们有可能通过生物力学的方法从关节层面至肌肉骨骼层面对人体运动进行描述。在医学领域,三维步态分析技术在临床诊断、分析异常运动表现、评价康复治疗效果和优化康复治疗方案等方面被广泛地应用。本文主要介绍步态分析的基本方法、临床应用及步态分析的现状及研究进展。     

步态分析在神经系统疾病患者康复中的应用

目的：初步探讨中枢神经系统、周围神经系统受损，创伤及骨科术后所致异常步态的基本模式，为步态分析及训练提供依据：方法：通过对中枢神经系统，周围神经系统受损，创伤及骨科术后出现异常步态的患者进行直接和（或）间接观察，揭示其步态模式的特点。结果：中枢神经系统、周围神经系统受损，创伤及骨科手术均可致患者上肢和（或）下肢关节活动度受限，肌张力异常，行走时出现异常步态模式，进而影响运动功能。结论：研究中枢神经系统、周围神经系统受损，创伤及骨科术后所致异常步态模式，对步态训练，以减轻患者异常步态模式程度，提高其运动能力，有积极的指导意义：     

一种基于刚体的虚拟Marker人体步态测量

高精度、快速地采集人体运动数据是人体步态测量的关键技术。试验根据人体解剖特征和正常人体步态特性,将人体划分为12块刚体（左右上臂、前臂、大腿、小腿、脚和上躯干、骨盆）,总结人体运动捕捉测量中Marker点贴附的技术难点,并针对每个难点制定出相应的Marker点贴附及刚体的设计方案,同时制作与人体各部位形态匹配的12块刚体;使用NDI Optotrak Certus运动捕捉系统对3名志愿者进行步态试验,然后将三维捕捉系统所测数据导入Visual3D软件进行人体运动学仿真分析。结果表明使用基于人体多刚体的虚拟Marker方法后,步态测量试验的工作量大大减少（试验工作量减少了25%左右）,试验的稳定性能也较全部贴实体Marker时有所提高。     

三维步态分析的研究与应用

目的:介绍利用三维步态分析的方法定量评定人体步行功能,为颅脑损伤、中枢和周围神经系统损伤及骨关节病损的患者制定康复治疗、训练计划、评定康复疗效、定做支具和矫形器提供客观依据。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1990-12/2006-06有关步态分析方面的文章,检索词“gait analysis,spinal cord injury,three dimensional gait analysis,SCI”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1995-06/2006-05期间的相关文章,检索词“步态分析、脊髓损伤”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的有关文章找全文。纳入标准:①有关步态分析方面的研究。②有关三维步态分析系统在康复医学中应用的研究。排除标准:重复或类似的同一研究、Meta分析、个案报道等。资料提炼:共收集到105篇有关步态分析及三维步态分析系统在康复医学中应用的文章,排除重复或类似的同一研究,33篇符合研究要求(其中25篇为步态分析方面的文献,8篇为脊髓损伤方面的文献)。资料综合:①步态分析的方法有定性和定量两种:定性分析即通过目测的方法对步态的性质进行分析;定量分析包括运动学分析、动力学分析、时空参数的分析、动态肌电图及氧价分析等。②正常及异常步态:正常步态是指当一个健康成人用自我感觉最自然、最舒坦的姿态行进时的步态,它具有如下3个特点:身体平稳、步长适当、耗能最少;异常步态包括偏瘫步态、脑瘫步态、小脑损害步态、周围神经损伤所致异常步态、前冲步态、疼痛步态、脊柱疾患所致异常步态以及脊髓损伤的步态等。③步态分析在脊髓损伤患者中的应用:步行障碍是脊髓损伤患者的共性问题,也是患者最迫切希望解决的功能障碍;临床步态分析将为明晰脊髓损伤患者步态异常的关键因素提供有力的依据,从而协助临床诊断和治疗。结论:三维步态分析系统是目前较为先进的,能够客观、定量地评定人体步行功能的步态分析系统。在康复评定、训练与治疗的过程中,可以全面反映患者的康复功能状态,在临床步态分析中具有重要意义和不可替代的作用。     

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     

假肢步态实验平台设计

背景：目前对于假肢的评价还停留在主观感受,缺乏一套客观的评价系统,建立模拟人体运动的在线假肢参数检测系统对于假肢性能的评价、假肢研究设计具有重要意义。目的：实现假肢的多种步态运动,并通过运动学、动力学数据的比对,评价其仿真程度。方法：根据仿生学原理,将下肢假肢简化成四杆四轴的力学模型,利用采集得到的多种步态模式,驱动下肢假肢运动,并搭建动态力学测试平台,实时测量假肢运动的地面垂直反力和前后剪力。结果与结论：假肢步态运动,髋膝关节的变化曲线与正常步态数据相一致,而其地面垂直反力与前后剪力也与正常人体相接近。提示假肢步态实验平台模拟了下肢假肢步态运动,并实时采集假肢运动的多项运动学、动力学参数,具备较高的仿真程度。     

帕金森病患者步态测量与定量分析

摘要 目的：提取帕金森病患者步态运动学和时空参数,通过实验分析找到可以作为步态量化评估的特征参数,为医生提供康复评估的依据。 方法：本文采用基于刚体的虚拟标识点方法在受试者下肢解剖学关键点设置标识点获取其步态信息。受试者被分为开机组(DBS ON),关机组(DBS OFF)和对照组(Control),运动捕捉仪记录受试者多个步态周期的虚拟标识点三维坐标。提取包括关节角度、支撑相比率、双支撑相比率、步态周期时间、步频、步长和步速等在内的步态运动学及时空参数。对三组步态特征参数进行单因素一元方差分析。 结果：各组间下肢各关节角度变化范围、支撑相比率、双支撑相比率、步长和步速差异均有显著性(P<0.01),且随受试者症状的减轻,关节角度变化范围、步长和步速有显著递增趋势 (DBS OFFDBS ON>Control)。 结论：基于刚体的虚拟标识点可以准确测量人体步态。提取出的关节角度变化范围、支撑相比率、双支撑相比率,步长和步速均可作为帕金森病患者康复评估的依据。     

步态分析数据收集方法与影响因素探讨

步态分析在康复评价中是较为重要的一项内容,在进行步态分析时,首先需要明确步态分析数据的收集方法以及其相关的几种影响因素。 一、步态分析数据的收集方法 步态分析在康复评价中是较为重要的一项内容,其康复评价特点之一是分析性检查与综合性评价相结合。分析性检查是单项的,只提供某一个方面的数据,例如关节活动度检查,肌力检查等。综合性的功能检查,例如步态分析,才能对复杂的有目的活动作出有参考价值的评价。在进行步态分析时,首先需要明确步态分析数据的收集方法以及有关的几种影响因素。 1.作为步态分析对象的步行障碍,主要是着眼于与步行固有动作相关连的运动特性障碍,用运动学、运动力学及运动生理学的参数对步行障得进行定量的分析,可以通过价格昂贵的仪器,如现代化的三维空间运动分析系统,同时提供行走时人体重心的空间位置、位移、速度、加速度,地面对足底的反作用力,压力中心,力矩,肌电及下肢关节活动角度等多种人体运动信息。也可以利用一些简单的测量     

应用三维运动解析技术定量观测步态变化

目的：总结目前研究中步态分析参数的应用、步态分析的主要方法及分析的方式。方法：应用计算机检索中国期刊全文数据库1993-01/2007-05的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“步态分析”。应用计算机检索Pubmed Central中的相关文章,检索词“gait analysis”。 结果：多种神经肌肉、骨关节疾病可引起步态的异常。步态分析主要分为运动学分析和动力学分析、能量代谢分析等,方法主要包括目测法和定量分析法（包括足印法、动态肌电图、三维步态解析系统）。三维运动解析技术提供了精确的定量化研究方法,实现了运动学分析与动力学分析的统一,将其与动态肌电图结合运用,实时反映步态周期中不同时相的肌肉功能变化,确定产生病理步态的关键因素。 结论：三维运动解析技术代表了步态分析的先进水平,有着广阔应用前景。     

固定式踝足矫形器对下肢的影响

目的：通过正常人体模拟穿戴矫形器的运动学和动力学分析，探讨固定式踝足矫形器的使用范围。方法：采用塑料制固定式踝足矫形器，通过12名正常女性穿戴矫形器和没有穿戴矫形器行走于10m的步态分析试验平台，采集受测试者身上相应的标志点和测力平台数据。结果：计算得出受测试者的穿戴矫形器和没有穿戴矫形器时相关的下肢运动角度和关节力矩等数据，并进行相应的对比分析。结论：只有充分考虑了患者各个关节的情况，才能制作出适合该患者的固定踝足矫形器。     

人体步态时相对称性评价指标的对比研究

目的:对比分析现有人体步态时相对称性评价指标的有效性。方法:利用健康人和患者的步态分析数据,计算时相对称性指数、基于Fitts定律的综合对称性指标、不对称性指标等5类指标,然后进行对比分析。结果:不同评价指标对患者的打分有所差异,其原因是不同指标对不同步态参数的敏感度不同。结论:现有方法都有局限,在临床上应该综合应用这些指标,并探索适应性更强的步态对称性评价方法。