人体跖趾关节活动受限对行走时下肢生物力学特征的影响

目的:分析跖趾关节活动受限对行走时下肢生物力学特征的影响。方法:10名普通男性大学生分别完成正常和跖趾关节受限情况下的步行,同步采集运动学、动力学及下肢主要肌肉的表面肌电信号。计算髋、膝、踝的三维角度、关节净力矩、关节功率和关节功,计算各肌肉摆动相和支撑相的肌电均方根振幅(RMS)并获得肌电的线性包络线。结果:与正常步行比较,限制跖趾关节行走时步宽显著增大(P=0.032),摆动相百分比显著增大(P=0.002),支撑相百分比显著减小(P=0.002),步长、步频两组之间无显著性差异(P>0.05)。跖趾关节受限情况下,踝最大背屈角度显著增大(P<0.001),最大跖屈角度显著减小(P<0.001);踝关节最大跖屈力矩(P<0.001)、最大背屈力矩(P=0.029)显著增大;踝关节功率最大值增大(P<0.001)、最小值显著减小(P<0.001);踝关节负功显著增大(P<0.001),正功受限和正常两种情况无显著性差异(P>0.05)。膝关节和髋关节各指标在受限和正常两种情况下均无显著性差异(P>0.05)。支撑相腓肠肌内侧头RMS值受限情况显著大于正常情况(P=0.009),其他肌肉两组间均无显著性差异(P>0.05)。结论:在跖趾关节运动受到约束后,人体主要是通过踝关节增大背屈角度、增加做功和增大周围肌肉的活动水平来代偿,以保持步长、步速和运动中的动态平衡。限制跖趾关节会增加行走时人体足踝部分的能量消耗,长期受限,可能会导致小腿后群肌肉的疲劳或损伤。     

肌内效贴改善脑卒中后足下垂患者步行功能的即时疗效观察

目的:探讨肌内效贴对脑卒中后足下垂患者步行功能改善的即时效果。方法:选取60例脑卒中后足下垂患者,随机分为实验组和对照组,各30例。对照组最终脱落1例。实验组患者使用肌内效贴进行足下垂功能矫正干预,对照组不进行贴扎干预,两组均进行常规康复治疗。两组均进行两次评估,其中实验组贴扎前、贴扎后即刻各进行一次评估,对照组分上下午各进行一次评估。采用10米步行测试(ten-meter walking test,10MWT)、步态跑台分析系统对患者步行功能参数即时改善情况进行评估与比较。结果:实验组贴扎后较贴扎前10MWT时间缩短,跨步长增加,患侧支撑相百分比增加,摆动相百分比减少(均P<0.05)。对照组两次评估比较各数据未见差异(P>0.05)。与对照组比较,实验组二次评估10MWT时间、患侧摆动相百分比减少;患侧支撑相百分比、跨步长增加(均P<0.05)。结论:肌内效贴可增加患者的跨步长、缩短患侧下肢的摆动相、延长患侧下肢的支撑相,进而提高患者步行效率。     

凝视手机对青年女性行走时足底压力及下肢表面肌电的影响

目的:探讨凝视手机对青年女性行走时足底压力及下肢表面肌电的影响。方法:运用Footscan高频足底压力测试系统和BTS FREEEMG300型号的32导无线表面肌电系统对16名青年女性正常行走与凝视手机行走进行测量,比较两种状态步行过程中步长、跨步长、步宽,足底各区域压力峰值、接触面积、冲量、足着地过程时相及均方根振幅等指标的变化。结果:青年女性凝视手机行走改变了正常行走步态特征,主要表现在步长变短、步宽变小(P<0.05)、前掌接触阶段和整足接触阶段所占支撑期的百分比增加(P<0.05);低头凝视手机行走时足底第3跖骨、第4跖骨和足跟外侧区域的峰值压力高,与地面接触面积大(P<0.05));与正常行走相比,凝视手机行走足底第3跖骨、第2跖骨、第1跖骨所受冲量较大(P<0.05);凝视手机行走步态周期不同时相的下肢各肌肉参与程度较低。结论:凝视手机行走使用了更为谨慎的步态;凝视手机行走容易导致足底出现疲劳和损伤;凝视手机行走时神经肌肉的控制程度减弱。     

老年女性不同步行增速策略的下肢关节角度和角速度变化

目的:探讨不同增速策略的健康老年女性在步态周期内其下肢关节角度和角速度的变化规律。方法:利用红外高速运动捕捉系统QTM和两块三维测力台KISTLER对27名老年女性在自然行走和快速行走过程中的步态参数和下肢关节运动参数进行采集,根据受试者从自然行走到快速行走的速度增加方式分成3组:增加步频组(G1,n=10),增加步幅组(G2,n=8),同时增加步频和步幅组(G3,n=9)。对上述3组老年女性矢状面内下肢踝、膝和髋关节角度和角速度峰值进行数据统计和结果分析。结果:无论自然行走还是快速行走,3组老年女性步态周期内下肢关节角度和角速度的均值曲线轨迹相似性较高(复相关系数CMC>0.850)。自然行走时3组之间下肢关节角度和角速度峰值均无显著性差异(P>0.05),与自然行走相比,快速行走时的下肢各关节角度和角速度峰值呈现随步速加快而增大的趋势,尤其是以增加步幅来提高行走速度的老年女性(G2)。与此同时,G2组的下蹲力最大,其次是G3组,并分别与G1组呈显著性差异(P=0.000和P=0.002)。另外,3组老年女性的踝和髋关节的角速度峰值均出现在摆动初期,而膝关节则出现在摆动末期。结论:无论何种增速策略的健康老年女性,其步态周期内的下肢关节角度和角速度变化轮廓较为一致,一些重要时相的峰值大小与自身的下肢肌肉力量和步行策略有关。     

前交叉韧带损伤患者动态足底压力变化

目的:通过检测前交叉韧带(ACL)损伤患者动态足底压力,探讨ACL损伤对步行时足底压力产生的影响。方法:采用Foot Scan足底压力检测系统,分别对31例单侧ACL损伤患者及26例正常人进行动态足底压力测试,采集计算测试者单足支撑相时长及各阶段所占支撑相百分比、全足及测定区域平均峰值压力、各测定区域达到其峰值压力时间分布、各测定区域冲量分布、各测定区域平均峰值压强数据,对患者患健侧下肢之间及患者与正常人之间足底压力相关参数进行统计比较。结果:与未损伤侧比较,ACL损伤侧足跟触地相、前脚掌触地相、全足支撑相所占百分比及全足支撑相总时长降低,足蹬离相所占百分比增高,不具有统计学意义;足跟内外侧足底平均峰值压力显著降低,冲量及平均峰值压强降低更为显著,达峰值时间增加。与正常对照组比较,ACL损伤侧足跟触地相及全足支撑相所占百分降低,前脚掌触地相、足蹬离相及全足支撑相总时长增高,不具有统计学意义;足跟内外侧足底冲量显著降低,平均峰值压力及平均峰值压强显著降低,达峰值时间增加。结论:ACL损伤后膝关节功能紊乱,患者为避免再损伤步行时会尽可能减少使用患肢,增加对足跟区保护,从而影响动态足底压力相关参数,导致患肢单足支撑相各阶段时长及比例发生变化,足跟区平均峰值压力、压强及冲量减小,达峰值压力时间延长。应用步态分析运动学数据可对韧带损伤进行量化评估,更为准确了解ACL损伤后下肢生物力学特性改变。     

步频和步长的改变对下肢生物力学的影响研究进展

步频和步长作为跑步过程中最重要的两个参数,对跑步下肢生物力学和跑步损伤有着重要影响。本文就国内、外关于步频/步长即刻改变以及长期干预训练对下肢运动学、动力学以及肌电的影响及其与跑步损伤关系的研究进行系统回顾,结果发现,无论是步频/步长即刻改变还是长期训练,恒定速度下增加步频或缩短步长后,与跑步损伤相关的参数如地面反作用力峰值、负载率、膝关节接触力、足底压力以及髋内收角等显著降低,进而可能降低跑步相关损伤风险。但鉴于目前步频/步长干预训练的研究存在着受试者数量较少、干预训练时间较短及评价参数欠缺等问题,如何使步频/步长在一个较优范围、如何评价步频/步长改变的累积效应以及如何更合理地安排步频/步长干预训练从而进一步避免可能的跑步损伤,有待进一步深入研究。     

慢性膝关节前交叉韧带损伤患者步态的运动学分析

目的:探讨慢性膝关节前交叉韧带(ACL)损伤患者下肢关节运动学变化特点。方法:30名慢性ACL损伤患者为损伤组,30名健康人为对照组,利用三维运动分析系统对实验对象进行步态分析,比较两组的时间距离指标;比较两组在预承重期髋、膝关节最大屈曲角度和踝关节最大跖屈角度,以及膝关节最大外旋角度。结果:同对照组比较,损伤组步频、步速显著减小,步态周期时间显著增加(P<0.05)。在预承重期,损伤组最大屈髋角度同对照组相比无明显差异,最大屈膝角度显著小于对照组(P<0.05),最大跖屈角度显著小于对照组(P<0.05),最大胫骨外旋角度显著大于对照组(P<0.05)。结论:慢性ACL损伤患者行走时步态出现膝关节屈曲、踝关节跖屈角度的改变,同时,膝关节旋转角度也发生改变。     

OpenSim环境下扁平足患者步态支撑期踝周肌群肌力分析

目的：探讨扁平足步态支撑期特征与下肢肌力间的关系。方法：招募20名受试者，通过足弓高度指数将受试者划分为正常足组（n=10）和扁平足组（n=10）。采用步态测试和OpenSim模拟仿真，对两种足型受试者的步态周期运动学参数、支撑期地面反作用力和踝周肌群肌力进行对比分析。结果：扁平足行走时支撑期占比和足跟离地时间高于正常足（P<0.05），踝关节在步态过程中表现出过度外翻（P<0.05）；着地时髋膝关节屈曲角度高于正常足（P<0.05）；扁平足支撑期地面反作用力两峰值F1和F3相对值低于正常足（P<0.05）；扁平足步态支撑期胫骨前肌、胫骨后肌、腓肠肌、腓骨长肌、腓骨短肌、趾长屈肌、拇长屈肌最大肌力小于正常足（P<0.05）。结论：OpenSim能够较好地模拟扁平足步态特征，扁平足通过着地时更大的髋膝屈曲角度来弥补踝背屈肌群肌力较弱造成的缓冲震荡能力不足。其较低的足弓使胫骨后肌、趾长屈肌、拇长屈肌在支撑中期具有较高的激活程度。扁平足比目鱼肌在蹬伸阶段表现出比正常足更高的推进贡献率，但整体推进能力仍低于正常足。     

老年人步态移动稳定性的增龄特征研究

目的:探讨老年人步态移动稳定性的增龄特征,为老年人跌倒的预防提供理论指导。方法:采用美国APDM Mobility LabTM可穿戴式步态平衡测试系统对58名不同年龄段(60~90岁)的老年人从行走步态、转身动作和坐-立动作三个维度进行了i TUG(Instrumented Timed Up and Go,改良坐立行走计时)测试。结果:(1)TUG总时间与i TUG总时间:≥80岁组与60~70岁组具有显著差异(P<0.05),70~80岁组和60~70岁组具有显著差异(P<0.05),而≥80岁组与70~80岁组无显著性差异(P>0.05)。且测试结果均表现出随着年龄增加总时间逐渐增加。(2)行走步态参数:步长、步速及下肢小腿环节活动范围等移动能力相关指标,三组间都存在显著性差异(P<0.05),均表现出随年龄增加呈逐级递减趋势。而躯干相关的运动参数3个年龄组之间无显著性差异(P>0.05)。(3)转身动作相关参数:≥80岁组与70~80岁组均不具有显著性差异(P>0.05),而与60~70岁组之间存在显著性差异(P<0.05)。(4)坐-立动作参数,坐-立时间和坐-立躯干活动范围(角度)3组间均无显著性差异(P>0.05)。而在转身坐下的峰值角速度和时间上,≥80岁龄组则与70~80岁组和60~70岁组均存在显著性差异(P<0.05)。躯干活动范围(角度),60~70岁组与其它两组均存在显著性差异(P<0.05)。且随年龄增加,转身坐下躯干活动范围(角度)呈减小趋势。结论:老年人步态移动稳定性的增龄特征明显,普遍存在随年龄增加步态移动能力下降趋势,尤其在纵向直线移动控制能力方面,表现出明显的年龄相关性,而在侧向移动控制能力方面,70岁以后年龄相关性减弱,提示70岁可能是高跌倒风险的临界年龄。     

肥胖儿童平地自然行走时的步态研究

目的:比较肥胖儿童和正常儿童平地自然行走时的步态,探讨肥胖对儿童步态带来的影响,并为其提供科学量化的理论参考依据。方法:以8名肥胖儿童(年龄10.8±1.1岁,BMI27.8±4.0)和8名正常儿童(年龄10.1±1.9岁,BMI15.2±1.6)为对象,采用二维常速摄像和footscan○RUSB平板测试系统相结合,对两组对象平地自然行走时的步态进行比较分析。结果:(1)肥胖儿童步态的时间和空间参数与正常儿童相比,其步速慢、步长短、支撑期和双支撑期所占时间比例大;(2)肥胖儿童和正常儿童的膝关节角度和踝关节角度参数均在正常范围内,且在步态周期中变化趋势一致,只是在某一特定时刻(足尖离地时刻,TO)两者的膝关节角度有差异;(3)肥胖儿童第3、4跖骨和足跟外侧受力较大,且足跟部及第3～5跖骨处压力峰值出现有时间上的延迟,足后部和足中部压力中心冲量相对较大。结论:肥胖儿童步行过程中稳定性较差;行走效率较低;易产生扁平足或关节损伤。     

骨肥大静脉曲张性痣三例报告

例1男,18岁。右小腿溃疡,跛行2年。家族中无类似病史。体检:右侧面部、颈项、背部、臀部、下肢及足背部大面积红斑。臀部及下肢静脉曲张。小腿两处溃疡约3×2.3(厘米)~2及4×1.8(厘米)~2。右侧面、下颌、臀部明显比左侧大,脊柱右侧弯,骨盆倾斜。右下肢较在侧长6厘米,髌骨上20厘米处测量两侧大腿周径,右比左侧粗4.5厘米。右足比左足长2厘米。皮肤表面温度右高于左。     

不同足型男性行走时压力中心轨迹曲线特征

目的:观察不同足型男性受试者行走时压力中心轨迹曲线特征,探究不同足型人群的步态差异.方法:招募33名男性受试者,通过足弓指数将受试者划分为正常足(n=15)、低足弓(n=10)和扁平足(n=8)三组,采集并分析三组受试者最适速度行走时优势侧足支撑期各阶段周期百分比、足底压力中心轨迹水平偏移值及各阶段曲线弧度.结果:①扁...     

探戈舞蹈锻炼对有近期跌倒史老年患者平衡能力的影响

目的:观察探戈舞蹈锻炼对有近期跌倒史老年患者平衡能力的影响。方法:舞蹈组为35例有近期跌倒史老年患者,志愿参加探戈舞蹈锻炼,每天活动时间大约80～100min,每周至少坚持5天,4个月为1个学期(疗程)。对照组为37例同龄、同性别参与散步活动者,活动形式为匀速平路步行,活动时间相同,速度在50～70m/min,每周活动频度和疗程与实验组相同。两组对象实验前后分别接受Berg平衡量表(BBS)、单腿支撑时间(OLS)、步速、步长、起立-行走测试(TUGT)和平衡功能测试仪评估。结果:(1)两组对象实验前BBS、OLS、步速、步长和TUGT等指标分布接近(P均>0.05),两组实验后BBS、OLS、步速和步长等指标明显上升,而TUGT则明显下降;与实验后对照组比较,舞蹈组BBS、OLS、步长均显著增加,TUGT显著减少(P均<0.01～0.05)。(2)两组实验后睁眼和闭眼左右摆幅指数和单位面积轨迹长等指标明显上升,而外周面积、矩形面积、总轨迹长、单位轨迹长则明显下降;与实验后对照组比较,舞蹈组睁眼和闭眼左右摆幅指数和闭眼单位面积轨迹长显著增加,而睁眼和闭眼总轨迹长、外周面积以及闭眼单位轨迹长则显著减少(P均<0.01～0.05)。结论:与散步活动比较,探戈舞蹈锻炼改善有近期跌倒史老年患者各项平衡能力指标更为明显。     

男性青年下肢形态与Wingate无氧功率的关系初探

目的 :探讨男性青年下肢形态与Wingate无氧功率的关系。方法 :19～ 2 1岁男性青少年2 5名 ,依据是否从事规律的运动训练 ,分为运动员组和非运动员组。采用超声法测量小腿三头肌及其肌腱 ,常规方法测量其它形态学指标 ,Wingate法测量下肢无氧功率。结果 :运动员组与非运动员组在大腿围、小腿围、小腿长、腓肠肌长、比目鱼肌长、跟腱长等下肢形态学指标上具有显著性差异 ,在平均功率 /kg体重上也有显著差异 ;运动员组下肢肌肉形态学指标与下肢无氧功率存在有不同程度的相关 ,其中下肢长、跟腱长、腓肠肌腱长 /小腿长与下肢无氧功存在正相关 ,腓肠肌长及腓肠肌长 /小腿长与下肢无氧功呈负相关     

下肢地雷炸伤84例治疗体会

1979～ 1990年 ,我们收治下肢地雷炸伤 84例 ,按伤情分类 ,并采用不同方法治疗 ,效果满意。1　临床资料1 1　一般情况　 84例均为男性军人 ,年龄 18～ 2 5岁。共伤及 130个肢体 ,其中双下肢炸伤 4 6例 ,单下肢炸伤 38例。合并休克 4 6例 ,下肢筋膜间隙综合征 5例。1 2　分类[1] 及治疗　 (1)局部损伤 (轻伤 ) 16例(19% ) :足或小腿伤口小 ,无明显软组织缺损 ,无骨关节、神经及肌腱损伤。尽早清创 ,抗感染 ,延期缝合。创面一般 2～ 3周愈合 ,功能恢复 ,痊愈出院。(2 )广泛损伤 (中等伤 ) 2 8例 (33% ) :足或小腿软组织有大量缺损 ,肌腱、神经…     

椎骨原始神经外胚层肿瘤二例

例1女,19岁。无明显诱因出现右下肢疼痛伴腰部酸痛2个月,加重10天。体检:腰椎活动受限,L5～S1椎体、棘突及椎旁压痛、叩痛伴右下肢放射痛,右下肢小腿及足外侧皮肤感觉减退。CT检查:L3、4椎体右侧可见软组织肿物影,长约6.5cm,边界欠清晰,肿物部分侵入L3～4右侧神经孔,L3及L4椎体     

不同步速下脑卒中患者偏瘫侧与健康者对照侧下肢肌肉活动差异

目的:探讨不同速度步行时,脑卒中患者偏瘫侧与健康者对照侧下肢主要肌肉活动持续时间、复杂度、平均肌电值、平均功率频率等指标的差异,为偏瘫患者功能性恢复训练提供理论依据。方法:10名缺血性脑卒中男性患者(左侧偏瘫6名,右侧偏瘫4名),10名健康者。以0.2 m/s及0.4 m/s步速直线行走,采集患者偏瘫侧及相应健康者同侧股直肌、股二头肌、胫骨前肌、内侧腓肠肌的肌电信号,对数据运用matlab、mega-win及spss软件结合TKE算子进行处理。统计采用双因素方差分析及t检验。结果:以0.2 m/s及0.4m/s步速行走时,与健康者相比,在摆动期内患者胫骨前肌及内侧腓肠肌活动持续时间延长(P<0.01),在第一次双侧支撑期内内侧腓肠肌活动持续时间延长(P<0.01),在单侧支撑期内内侧腓肠肌活动时间缩短(P<0.05)。以0.2 m/s步速行走时,患者胫骨前肌、股直肌的复杂度降低(P<0.05)。结论:脑卒中患者下肢某些由步速引起的肌肉活动现象消失,在临床功能性康复训练及治疗中,可针对脑卒中患者下肢肌肉活动的特征性变化制定相应的手段或方法,加强慢速康复动作中胫骨前肌及股直肌的规律性恢复训练,可进一步提升患者步行稳定性。     

背向行走训练对老年人静态平衡能力及步态的影响

目的:研究老年人背向行走训练对其平衡能力及步态控制能力的影响。方法:30名健康老年女性分为实验组(18人)和对照组(12人),实验组受试者进行为期12周、每周3次、每次40分钟、训练强度控制在心率110~120次/分之间的背向行走训练。运用红外自动示踪运动分析系统(Motion Analysis)、测力台(KistlerForce Plate)、DJ2L-Ⅱ型电子单脚站立测试仪对受试者实验前后静态平衡能力、正常行走的步态特征进行了测量。结果:(1)实验组训练后左、右侧单脚站立时间较训练前显著延长(P<0.05),较之对照组也明显延长;静态闭目站立时前后方向上的身体压力中心波动,实验组较之训练前和对照组均显著减小(P<0.05)。(2)步态运动学测试:实验组训练后躯干最大扭转幅度明显增大(P<0.05)、躯干左右晃动幅度明显减小(P<0.05);各项指标组间比较均未表现出统计学差异。实验组正常行走时摆动腿抬膝高度、脚前部离地高度均显著提高(P<0.05);组间比较,实验组左侧抬膝高度较对照组显著增加(P<0.05)。(3)步态动力学测试:实验组训练后正常行走缓冲时相的最大地面约束力明显降低、蹬伸时相的最大地面约束力显著增加(P<0.05),最大制动力与推进力较实验前也显著增加(P<0.05)。对照组的两次测试无明显变化,组间比较各项动力学指标未表现出统计学差异。结论:背向行走训练能够提高老年人的静态平衡与运动控制能力,提高老年人行走中的下肢蹬伸力量及缓冲控制能力,改善双侧步长的均衡性。     

基于步态触觉参数的青少年运动能耗估算公式的建立

目的:建立基于步态触觉参数的青少年体力活动估算公式,为能耗评估方法和青少年健康促进的研究提供参考。方法:11～14岁青少年为受试者,测量其身体基本数据(身高、体重、腿长、体脂率)后,穿着课题组自主研发的数字化跑鞋在可变速跑台上,分别以3、4、5、6、7、8 km/h的速度进行走或跑步运动,同时采用K4b2心肺功能测试仪采集数据,测定运动能量消耗。根据数字化跑鞋采集的运动足底压力和加速度信号参数测算步频,推算步频值与运动能量消耗的关联,再综合个体参数,采用多元逐步回归建立运动能耗代谢公式,最后将公式带入事先抽出、未参与建模的数据进行验证。结果:(1)步频值和单位体重运动能耗的代谢率的皮尔森指数为0.86,有显著性差异;两者之间线性拟合与二次曲线拟合的R2值均约为0.73。(2)通过多元逐步回归得到了基于青少年运动步频和身体参数的单位体重运动能耗代谢率的估算公式:AEE=1.913×SF-2.079×BMI+10.755×Sex-4.211×Age-42.312(R2=0.75),其中,AEE:每公斤体重每分钟运动消耗的能量,单位为cal/min/kg;SF:步频,单位为steps/min;BMI单位为kg/m2;Sex:性别,男生=1,女生=0;Age:年龄,单位为周岁。通过验证,该公式准确度为83%。结论:基于生物力学步态触觉参数得到的步频值和身体参数可较准确地估测初中阶段青少年的运动能量代谢量,并得到运动代谢计算公式,采用步态触觉参数评估能耗代谢有良好的应用发展前景。     

3～6岁幼儿静态直立平衡能力特征探讨

目的:研究3～6岁幼儿的静态直立平衡能力,比较分析四种状态下幼儿静态直立平衡机能的年龄和性别特征。方法:以淮南市市区两所幼儿园298名3～6岁幼儿和作为成人参照的76名大学生为对象,使用Tetrax平衡测试仪测定受试者四种状态下(睁眼、闭眼、睁眼-垫上、闭眼-垫上)静态直立时的一般稳定性指数、体重分布等指标。结果:(1)3～3.5岁组与4～4.5岁组、5～5.5岁组相比,在睁眼、闭眼、睁眼-垫上三种状态下一般稳定性指数均存在显著差异(P<0.01);(2)3～6岁幼儿一般稳定性指数发展有女生优于男生的倾向;(3)体重分布的主要特征为两脚脚跟承受更大的体重,左侧支撑体重大于右侧,并且体重分布有随年龄增长平均分布于左右脚的脚趾与脚跟的趋势。结论:3～6岁幼儿随年龄增长,静态直立平衡能力增长迅速,3～4岁增长幅度大于4～5岁;3～4岁年龄段女性幼儿的前庭功能的发育可能先于男性幼儿;3～6岁幼儿体重分布主要位于脚后跟并有偏左侧支撑的特征。