肥胖儿童短时间静态平衡特征

目的 通过比较肥胖和非肥胖儿童6种站立情况下的压力中心(center of pressure,COP)偏移,研究肥胖儿童短时间静态平衡特征.方法 应用Footscan人体平衡系统获取47名肥胖儿童和50名非肥胖儿童分别双足、单足睁眼和闭眼站立10 s时COP摆动参数.结果 在双足闭眼站立时,肥胖儿童前后方向上的最大动摇...     

全膝关节置换前后患者下肢肌骨模型步态模拟与分析

目的比较分析全膝关节置换患者术前、术后步态周期站立相下肢肌肉激活规律和膝关节受力。方法基于Open Sim平台建立1名健康受试者和3名单侧全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)患者术前、术后下肢肌骨模型。使用三维动作捕捉系统和测力台采集受试者步行期间下肢运动学数据和地面反作用力作为输入参数,模拟计算下肢肌肉激活和膝关节受力。结果肌骨模型计算结果与基于三维动作捕捉系统的逆动力学计算结果基本一致。不同于健康受试者,患者股直肌在承重反应期、支撑相中期激活,3名患者术后股四头肌的激活时间与激活程度较术前明显不同。患者TKA术前关节受力峰值为3. 15、2. 95、3. 43倍身体质量(body weight,BW),支撑相中期维持2倍BW以上载荷。TKA术后关节受力峰值分别2. 09、2. 48和3. 73倍BW。结论所建肌骨模型计算结果具有一定的可靠性,该模型今后可为TKA治疗提供生物力学的辅助手段。     

全膝关节置换胫骨平台截骨后倾角对关节接触力的影响

目的 通过膝关节有限元模型模拟胫骨平台不同截骨后倾角(posterior tibial slope,PTS),计算全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)后聚乙烯衬垫、胫骨截骨面以及胫骨干处的应力分布,探索胫骨平台不同截骨后倾角对胫股关节接触力的影响.方法 根据1例膝骨关节炎患者的下肢CT及MRI图像,建立术前膝关节三维模型,而后进行模拟全膝关节置换,分别建立胫骨平台0°、3°、6°、9°截骨后倾的膝关节有限元模型.在Abaqus中进行仿真计算,选择静止站立进行加载,施加轴向载荷300 N.结果 随着胫骨平台截骨后倾角的增加,聚乙烯衬垫内外侧接触合力百分比没有明显变化,但各部位的应力峰值随之增加.聚乙烯衬垫内侧接触应力峰值从0°时的4.51 MPa增加到9°时的6.13 MPa;外侧接触应力峰值从3.57 MPa增加到6.02 MPa.胫骨截骨面处的接触应力峰值从0°时的0.84 MPa增加到9°时的1.09 MPa.胫骨干处的应力峰值从0°时的1.97 MPa增加至9°时的3.23 MPa.结论 胫骨平台截骨后倾角的增加会加大聚乙烯衬垫、胫骨截骨面、胫骨干处的应力峰值.应力峰值过大会增加假体磨损及松动的风险,使得术后关节疼痛或假体翻修的可能性加大.胫骨平台截骨后倾角直接影响到术后的膝关节功能,有待于开展大量的相关研究,综合探索截骨规律.     

人工关节置换后镇痛：基于步态分析的神经阻滞

背景：关节置换后镇痛目前多采用患者自控镇痛，但不良反应较多。连续外周神经阻滞镇痛虽安全、有效，但有可能因局部神经阻断出现局部麻木感而影响患者置换后的活动。目前应用步态分析方法评价关节置换后不同镇痛模式对患者置换后早期活动时步态的影响文献中尚未见报道。 目的：比较连续外周神经阻滞(包括连续股神经阻滞和髂筋膜间隙阻滞)与单纯患者自控静脉镇痛用于全髋及全膝关节置换后对步态影响的差异。 方法：采用0.5 m footscan®USB平板测试系统(比利时RSscan International公司)对17例受试者，其中7例为患者自控静脉镇痛，6例为连续股神经镇痛，4例为髂筋膜间隙镇痛。测试患者关节置换前后赤足自然行走时的步态并进行比较。 结果与结论：连续股神经镇痛与自控静脉镇痛患者关节置换前后步态参数的改变差异无显著性意义(P > 0.05)，髂筋膜间隙阻滞镇痛患者关节置换前后步态参数的变化小于自控静脉镇痛患者(P < 0.05)。从17例患者来看，髂筋膜间隙阻滞镇痛方法优于患者自控静脉镇痛，关节置换后股神经阻滞镇痛对步态的影响类似于患者自控静脉镇痛方法。     

大学生不同运动方式下的足底压力分布研究

目的自然行走、慢跑是人类最基本的运动,倒走是一些非特异性腰疼病人进行康复训练的一种运动。了解正常人的步态特征,可以为判定患者步态异常的生物力学研究提供对照。方法选取50名大学生作为研究对象,应用0.5 m footscan~USB足底压力分布测试系统采集受试者自然行走、倒走和慢跑时的步态参数,并应用SPSS 17.0进行数据的统计学分析。结果在3种运动方式下,左右足的支撑期分期均无显著性差异,足弓指数差异明显,足前部所受冲量百分比最大。而慢跑和自然行走相比,足支撑期分期均有显著性差异,T2-T5、M1-M5和MF区域的压强峰值有显著性差异。倒走时,全足支撑期以及足轴角明显大于自然行走和慢跑。结论不同的运动方式改变了足底压力分布状态,在日常运动中,应结合自身体质状况选择运动。     

人工关节置换后镇痛:基于步态分析的神经阻滞

背景:关节置换后镇痛目前多采用患者自控镇痛,但不良反应较多.连续外周神经阻滞镇痛虽安全、有效,但有可能因局部神经阻断出现局部麻木感而影响患者置换后的活动.目前应用步态分析方法评价关节置换后不同镇痛模式对患者置换后早期活动时步态的影响文献中尚未见报道.目的:比较连续外周神经阻滞(包括连续股神经阻滞和髂筋膜间隙阻滞)与单纯患者自控静脉镇痛用于全髋及全膝关节置换后对步态影响的差异.方法:采用0.5 m footscan(R)USB平板测试系统(比利时RSscan Inlemational公司)对17例受试者,其中7例为患者自控静脉镇痛,6例为连续股神经镇痛,4例为髂筋膜间隙镇痛.测试患者关节置换前后赤足自然行走时的步态并进行比较.结果与结论:连续股神经镇痛与自控静脉镇痛患者关节置换前后步态参数的改变差异无显著性意义(P>0.05),髂筋膜间隙阻滞镇痛患者关节置换前后步态参数的变化小于自控静脉镇痛患者(P<0.05).从17例患者来看,髂筋膜间隙阻滞镇痛方法优于患者自控静脉镇痛,关节置换后股神经阻滞镇痛对步态的影响类似于患者自控静脉镇痛方法.     

膝关节置换后康复远程监测系统的应用研究

目的全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)后的居家康复训练非常重要,但是目前缺乏对患者居家康复训练的监控和指导手段,因此设计一套远程监测系统指导TKA患者在家进行屈膝和行走训练。方法系统分为数据采集模块(包括加速度计、陀螺仪、磁传感器)、患者端手机应用程序(App)、云端服务器、医生端App,患者端App可以识别屈膝训练和行走训练两种运动。采用有限状态机模型,实现坐位屈膝角度和次数的计算;采用自适应零交叉法,实现行走步数和距离的计算。选取12例健康受试者(年龄26.4岁±3.8岁、身高1.71 m±0.05 m、体重63.6 kg±8.5 kg)和12例TKA患者(年龄62.1岁±6.6岁、身高1.65 m±0.07 m、体重66.8 kg±3.5 kg)进行系统测量准确性验证。结果系统能够获取康复数据并通过患者手机端App传输到云端,医生能通过医生端App从云端读取患者的康复数据。健康受试者组和TKA患者组屈膝次数的计算准确率均为100%,步数的计算误差分别为1.6%±1.3%和3.0%±2.2%,距离误差分别为5.3%±2.9%和6.5%±4.9%。结论监测系统实现了TKA术后屈膝和行走训练的准确识别,为术后居家康复训练的远程监控和指导提供了有效方法。     

小学阶段超重/肥胖儿童平地行走的运动学分析

目的 通过比较小学阶段超重/肥胖儿童和正常儿童平地行走时的运动学参数,探讨超重/肥胖对儿童步态的影响。方法 选取40名超重/肥胖儿童(年龄(9.6±1.72)岁;身高(142.16±12.19) cm;身体质量指数（BMI）(24.32±2.96) kg/m2)和50名正常体重儿童(年龄(10.26±0.72)岁;身高(139.0±7.50) cm; BMI(17.08±1.25) kg/m2)为研究对象,受试者赤足以自己感觉舒适的常速自然行走在长10 m的跑道,共3次;使用常速摄像机进行平面定点拍摄,采集他们平地自然行走时的图像,通过视迅录像解析系统获得步长、下肢关节角度等运动学指标;数据采用SPSS 16.0进行统计学处理,受试者各项指标左右侧的比较采用配对t检验,两组儿童的各项指标比较采用独立样本t检验,P<0.05表示结果有显著性差异。结果 （1）对于相对步长,超重/肥胖儿童（0.44±0.001)与正常儿童显著不同（0.45±0.001）(P<0.05)。（2）足跟着地阶段,左髋及左、右膝在矢状面上的角度,超重/肥胖儿童（左髋(165.36±5.29)°,左膝(178.82±5.51)°,右膝(177.84±5.25)°）与正常儿童（左髋(161.99±4.28)°,左膝(174.67±4.91)°,右膝(174.67±4.91)°）显著不同(P<0.05);足跟蹬伸阶段,矢状面上的左踝关节角,超重/肥胖儿童（(121.73±8.03)°）与正常儿童（(118.44±6.70)°）显著不同(P<0.05)。结论 自然行走过程中,超重/肥胖儿童比正常儿童相对步长显著减小;足跟着地阶段,超重/肥胖儿童在矢状面上左髋和左右膝关节角显著大于正常儿童;足蹬伸阶段,超重/肥胖儿童在矢状面上的左踝关节角显著大于正常儿童。这些变化可能会对超重/肥胖儿童的下肢功能造成一定的影响。     

单侧膝内翻型膝骨关节炎患者足底压力 分布特征研究

目的对比分析单侧膝内翻型膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者和健康人在步态周期中的足底压力分布特征的差异,为KOA患者的康复治疗评估提供量化参考。方法利用Footscan足底压力测试系统对40名单侧膝内翻型KOA患者(Kellgren-Lawrence评分符合Ⅰ～Ⅲ级KOA,左右膝各20人)及20名健康人自然行走时的步态进行测试,采集受试者足底各区域的压力峰值、受力时间百分比、冲量,及单足支撑期参数和足轴角等参数,并进行对比分析。结果对于足中部区域所受冲量,左KOA患者(左足98. 57 N·s±38. 58 N·s)和右KOA患者(右足65. 11 N·s±32. 52 N·s)均比健康人(左足45. 53 N·s±12. 69 N·s,右足39. 58 N·s±15. 74 N·s)大60%以上(P<0. 05);患者第1趾区域压力峰值比健康人减小40%以上(P<0. 001);患者足跟内外侧压力峰值比健康人减小27%以上(P<0. 001)。与健康人相比,患者足轴角、足底各区域受力时间百分比、整足支撑阶段时间百分比均增大(P<0. 05),足跟着地阶段时间百分比和前足离地阶段时间百分比减小(P<0. 05)。结论单侧膝内翻型膝骨关节炎患者与健康人相比足底压力分布特征有显著差异,足轴角明显增大,整足支撑期阶段时间延长,第1趾和足跟内外侧压力峰值及足中部所受冲量差异尤为显著,这些指标可为KOA患者的康复疗效评估提供量化参考。     

footscan® SCSI高频平板测试不同膝骨关节炎患者自然行走步态的

背景：膝骨关节炎与生物力学因素密切相关。文献中应用现代步态分析方法对膝骨关节炎患者足底压力分布的研究报道较少。 目的：分析不同膝骨关节炎患者自然行走过程中的步态特征，试图探讨患者行走过程中不稳定的成因。 方法：采用footscan® SCSI 高频平板测试系统对22例中老年膝骨性关节炎患者进行了平地常速行走时步态特征的测试。 结果与结论：左膝疼、右膝疼和双膝疼患者的健侧和患侧的步态分期参数、足底各区域与地面的接触时间以及足的平衡参数存在着不同程度的差异。膝骨关节炎患者的步态参数反映了他们行走过程中存在着不稳定因素。 关键词：膝骨关节炎；步态；常速自然行走；运动学；足底压力