核心稳定性训练对脑卒中偏瘫患者步态时空参数和对称性参数的影响

摘要 目的：应用步态分析,观察核心稳定性训练对脑卒中偏瘫患者步态时空参数和对称性参数的影响。 方法：选取脑卒中偏瘫患者60例,按随机数字表法将其分为观察组及对照组,每组30例。两组均进行常规治疗,观察组在此基础上给予核心稳定性训练。分别于治疗前和治疗6周后使用三维步态分析仪器检测并获得两组患者的步态参数。 结果：治疗6周后,两组患者步频、步幅、步速、患侧摆动相和健侧摆动相均较治疗前明显提高（P<0.01）,步宽、步态周期、双支撑相、患侧支撑相、健侧支撑相、步长偏差、健侧患侧支撑相比值和患侧健侧摆动相比值均较治疗前显著减小（P<0.01）。组间比较显示,观察组患者的步频、步幅、步速、步宽、步态周期、双支撑相、健侧支撑相、健侧摆动相、步长偏差、健侧患侧支撑相比值和患侧健侧摆动相比值改善均明显优于对照组（P<0.05或0.01）。 结论：核心稳定性训练能有效改善脑卒中偏瘫患者步态时空参数和对称性参数,提高脑卒中偏瘫患者的步行功能和步态的对称性。     

认知任务干扰脑卒中步态的前驱研究

目的:通过步态分析手段,探讨认知任务对脑卒中患者步态的影响,比较不同认知任务对步态影响的区别。方法:15例脑卒中患者参与本项研究。要求所有患者分别进行两种步行:自然状态下直线步行20m;步行的同时分别执行定向、记忆、计算和言语任务。采用Gaitwatch步态分析系统收集5次步行时的步态参数,包括步频、步幅、步速、双支撑相百分比和健侧摆动相百分比。结果:5组步频无显著性差异(F=1.972,P=0.169),5组步幅(F=13.142,P0.01)、步速(F=11.445,P=0.001)、双支撑相百分比(F=13.142,P0.01)和健侧摆动相百分比(F=11.000,P0.01)有显著性差异。与自然步行相比,4种认知任务时的步幅均显著降低,双支撑相百分比显著提高,定向任务和计算任务时的步速和健侧摆动相百分比显著降低。与计算任务相比,定向任务时的步幅、步速提高,双支撑相百分比降低;记忆任务时步幅、步速和健侧摆动相百分比提高,双支撑相百分比降低;言语任务时步幅和步速提高。结论:认知任务会降低脑卒中患者的步幅、步速和健侧摆动相百分比,延长双支撑相百分比,不同类型认知任务对步态的干扰不同。     

步态训练机器人对不完全性脊髓损伤患者步态的影响

目的探讨全自动步态机器人训练与评定系统在改善不完全性脊髓损伤患者步行功能方面的作用。方法不完全性脊髓损伤患者10例采用Lokomat系统行步态训练12周。分别于训练前,训练后6周、12周记录患者下肢运动功能评分(LEMS)、步速、步长、双支撑期、单支撑期及对称指数(SI)、运动平板速度、运动平板步行距离、减重量。结果全部患者完成规定训练。LEMS、左下肢步长、右下肢步长、左下肢双支撑期、右下肢双支撑期、左下肢单支撑期、右下肢单支撑期及对称指数、运动平板速度、运动平板步行距离、地面步速、减重量,训练前、中、后比较均有非常高度显著性差异(P<0.001)。结论步态训练机器人有助于改善不完全性脊髓损伤患者的异常步态。     

全身振动刺激对脑卒中偏瘫患者步行效率的影响

目的：观察全身振动训练对脑卒中偏瘫患者步行效率的影响。方法：脑卒中患者11例,均进行全身振动刺激,频率10Hz,振幅4mm,时间10min。振动刺激前后进行步态分析。结果：振动刺激10min后,11例患者步频、步速及患侧步长、患侧单支撑相时间、健腿摆动相时间、健侧髋关节最大屈曲角度、健患侧髋关节及膝关节最大屈曲角度、患侧踝关节最大背伸角度均较刺激前明显增加（P〈0.05）;步行周期、双支撑相时间显著缩短（P〈0.05）;健侧步长、健侧单支撑相时间、患腿摆动相时间刺激前后比较差异无统计学意义。结论：全身振动刺激可以显著改善脑卒中偏瘫患者步行时空参数,提高患者的步行能力。     

便携式步态分析与实验室步态分析时空参数的一致性研究

目的 探讨便携式步态分析与实验室步态分析时空参数的一致性.方法 选取15例健康青年人,在同一天内分别进行便携式步态分析(Gait Watch步态分析)和实验室步态分析(Motion Analysis三维运动分析),记录其步频、步幅、步速、步长等时空参数,采用组内相关系数(ICC)、Bland-Altman散点图等方法评定两种步态分析的一致性及差异.结果 便携式步态分析两次测量所得的时空参数之间比较,差异无统计学意义(P＞0.05);便携式步态分析两次测量所得时空参数的ICC均较高,为0.80～0.98,重测信度好.通过Bland-Altman法一致性检验,两种步态分析所得时空参数间的一致性较好,且步幅、步速、左步长、右步长间的差异具有统计学意义(P＜0.05),超过了最小可测变化(MDC)(步幅=0.05 m、步速=0.12 m/s、左步长=0.03 m、右步长=0.04 m).结论便携式步态分析与实验室步态分析所得步频、步幅、步速、步长等时空参数的一致性较好,在临床步态评估中均具有重要意义.     

步态诱发功能性电刺激对脑卒中后足下垂患者步态时空参数的影响

目的:采用步态分析,观察步态诱发功能性电刺激对脑卒中后足下垂患者步态时空参数的影响.方法:选择40例符合入选标准的脑卒中后足下垂患者,随机分组到实验组和对照组,均给予常规药物治疗及基本常规康复训练.实验组在此治疗基础上采用给予患侧下肢步态诱发功能性电刺激,根据患者踝关节背伸、内翻程度调节正负电极片位置及具体适应的刺激量30min/次,1次/d,每周6次,共3周.对照组在治疗期间不给予任何电刺激.采用三维步态分析仪器分别于治疗前、治疗3周后检测并获取两组患者步态参数.结果:治疗3周后,两组患者步速、步幅、步频、健侧摆动相均较治疗前明显均提高(P＜0.05),步态周期、步宽、双支撑相、患侧摆动相、健侧支撑相、患侧支撑相均较治疗前显著减小(P＜0.05).组间比较显示,治疗组患者的步行速度、步幅、步频、步行周期、步宽、双支撑相、改善程度均明显优于对照组(P＜0.05).两组患者对称性步态参数治疗前后差异显著,且实验组改善程度显著优于对照组(P＜0.05).结论:步态诱发功能性电刺激治疗能有效改善脑卒中后足下垂患者步速、步频、步行周期等时空参数,提高脑卒中后足下垂患者的步行能力及步态的对称性.     

不同速度下功能性踝关节不稳者与常人步态参数的比较研究

目的:使用Zebris FDM-T步态分析系统,研究三种速度水平下功能性踝关节不稳者(FAI)与常人步态参数差异以及两组分别在三种速度水平下的差异。试图建立功能性踝关节不稳的评价体系。方法:采用SAS V8对FAI组[n=15;年龄:(22.00±0.75)岁;身高:(179.33±3.75)cm;体重:(69.50±8.88kg)]和平行对照组[n=16;年龄:(21.63±0.80)岁;身高:(177.31±5.19)cm;体重:(69.50±5.41)kg]步态数据进行统计分析,对所有数据进行方差齐性检验,方差齐性下采用t检验。结果:FAI组中速走时,左足偏角(股骨旋内旋外)标准差达到最大。FAI组不同速度下左步态线长、右步态线长、跨步长、跨步长/腿长的变异系数均大于对照组。慢走和中速走下,FAI组左跨步时间、右跨步时间显著性差异消失,且中速走和快走时左跨步时间也不存在显著性差异(P0.05)。另外,FAI组左站立相在慢走和中速走时的显著性差异消失(P0.05)。结论:左侧踝关节受损肌肉的部位,需要右侧踝关节肌肉的代偿;肌肉无力影响步态的稳定性;FAI组患侧站立相存在异常。     

放散式体外冲击波对脑卒中患者下肢痉挛及三维步态参数的效果研究

摘要 目的：观察放散式体外冲击波对脑卒中偏瘫患者下肢痉挛,步态时空、对称性参数以及运动学参数的影响。 方法：选取40例符合入选标准的脑卒中偏瘫患者,将其随机分为试验组及对照组,每组20例。试验组进行常规康复治疗和患侧下肢放散式体外冲击波治疗（每周2次）,连续3周,对照组进行常规治疗和安慰性冲击波治疗。分别于治疗前、第三周全部治疗结束后使用三维步态分析仪器检测并获得两组患者的步态参数。同时比较两组患者治疗前后腘绳肌、股四头肌、小腿三头肌改良Ashworth分级（MAS）评分,以及患侧下肢的Fugl-Meyer（FMA）评分。 结果：在第三周治疗结束后,两组患者步频、步幅、步速、患侧摆动相和健侧摆动相、踝关节最大背屈角度、踝关节最大跖屈角度均较治疗前明显提高（P<0.05）,步态周期、双支撑相、患侧支撑相、健侧支撑相、步长偏差、患侧健侧摆动相比值均较治疗前明显减小（P<0.05）。组间对比显示,治疗后试验组患者步幅、步频、步速、步态周期、步长偏差、踝关节最大背屈角度、踝关节最大跖屈角度均优于对照组（P<0.05）。治疗后试验组腘绳肌、股四头肌、小腿三头肌MAS评分及患侧下肢FMA评分均较治疗前改善(P<0.05),并优于对照组(P<0.01,P<0.05)。 结论：放散式体外冲击波能有效改善脑卒中偏瘫患者步态时空、运动学、对称性参数,提高脑卒中偏瘫患者的步行功能和步态的对称性。同时可以降低患侧下肢的痉挛,提高下肢运动功能。     

功能性反馈疗法在下肢假肢装配中的应用

摘要 目的: 探讨功能性反馈疗法在下肢假肢装配中的应用价值。 方法: 将40例单侧下肢截肢患者随机分为常规组和反馈组。常规组按照治疗师的指导进行训练,反馈组借助步态评估与反馈训练系统提供的声音反馈进行训练。分别在步行训练前、步行训练5d与10d后,测定两组患肢的承重能力和步行时空参数。 结果：常规组及反馈组训练5d、10d后,假肢脚全足、足跟、足尖承重力均比训练前显著提高（P<0.01）,双侧步长、患侧步长时间、双侧支撑时间与训练前相比有明显提高（P<0.05）;反馈组训练5d后,全足、足跟、足尖的承重力均大于常规组（P<0.01）,患侧步长、患侧步幅、患侧支撑相时间、步速优于常规组（P<0.05）;与训练5d比较,反馈组训练10d,假肢全足、足尖的承重力、患侧步长、健侧摆动相时间、患侧支撑相时间均优于常规组（P<0.05）。 结论: 功能性反馈疗法能提高下肢假肢装配后的承重能力,改善步态,缩短训练周期。     

踝足矫形器对脑卒中偏瘫患者步行时足底压力及步行能力的影响

目的:探讨踝足矫形器(AFO)对脑卒中偏瘫患者步行时单支撑期足底压力峰值及步行功能的影响。方法:选取脑卒中偏瘫患者38例作为研究对象,分别在其裸足与穿戴踝足矫形器时,采用步态与平衡功能评测系统进行步态测试,观察并计算步速、双下肢摆动相时间、单支撑期双下肢足底压力峰值,以及偏瘫步态不对称指数等参数,分析单支撑期足底压力峰值与步速及偏瘫步态不对称指数的相关性。结果:穿戴AFO前后比较,患者步行速度分别为(0.47±0.05)m/s及(0.63±0.04)m/s,偏瘫步态不对称指数为(0.19±0.07)及(0.15±0.02),偏瘫侧单支撑期足底压力峰值为(1.03±0.04)及(1.07±0.02),差异均有显著性意义(P0.05)。即穿戴AFO后,患者步行速度提高,偏瘫步态不对称指数减少,偏瘫侧单支撑期足底压力峰值较前增大。穿戴AFO后,偏瘫侧单支撑期足底压力峰值与步速呈正相关(r=0.417,P0.01),与偏瘫步态不对称指数呈负相关(r=-0.748,P0.01)。结论:脑卒中偏瘫患者佩戴AFO步行时,足底压力相关参数发生改变,偏瘫侧单支撑期足底压力峰值增大,且其与步速和偏瘫步态不对称性间存在相关性。     

正常成人步态特征研究

目的 研究不同年龄段正常成人的步态特征。方法正常成人90名，分为20～39岁组、40～59岁组、60～70岁组，每组各30名。应用基于数字视频和图像处理的步态分析系统进行步态分析，得到时夺参数、运动学参数。比较3组被试的步态参数差异，对步速与其他步态参数进行Pearson相关性分析，以判定影响步速的相关因素。结果 3组正常成人的部分步忿参数之间存在显著性差异，步速与步频、跨步长／身高、跨步周期、站立相时间、迈步相髋关节、膝关节最大屈曲角度有明娃相关性。结论 应用基于数字视频和图像处理的步态分析系统建立的国内不同年龄段正常成人步态的运动学特征模型，可供临床步态分析参考使用。     

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