健康人群便携式步态分析的研究

发布时间：2020-08-23 19:43

【摘要】：背景:步态分析(gait analysis)是一项针对人体步行运动分析的技术,就是通过仪器采集得到步态参数,来研究人体的步行机制,旨在研究步行的内在规律。步态分析包含了对步态参数测量、计算、分析与解释,进而对被测者的步行能力得出综合评估。步态主要通过髋、膝、踝的摆动实现的,通过对步态信息的采集和定量分析就可评估肌肉骨骼乃至神经系统的功能。现在步态分析作为一种生物力学的研究方法越来越得到临床医师的重视,逐渐应用于运动康复医学等,甚至被用于诊断、评价以步态损害为主要症状的疾病。但目前尚无健康人群的步态参数,无法形成诊断、评价病态步态的标准。目前,研究者大多使用三维步态分析仪从运动学等方面定量分析步态,获得相应的步态参数。但因三维步态分析对仪器、测试环境等严格的要求,限制了步态分析在临床中广泛的应用目的:本研究通过使用便携式步态分析仪测量不同年龄、性别、身高、体重的正常人的步态参数,将步态参数进行分类处理,分析步态参数的相关因素,并形成诊断及评价病态步态的参考指标。方法:选取大连市不同年龄段、性别、身高、体重及身体质量指数的健康人群,采用大连理工大学设计的便携式步态分析仪进行步态检测及分析。应用t检验比较不同年龄、性别、身体质量指数的步态参数差异,以Person相关分析进行统计学分析。结果:身高与步速、跨步长、廓清、足最大环形运动、足最大背屈角呈现正相关性,与足最大跖曲角呈负相关。体重与廓清呈现低度正相关性,与其它步态参数未见明显相关性。身体质量指数与步态参数无明显相关性。年龄与步速/身高、步态周期、支撑相时间、跨步长、足最大背屈角度有显著差异(P0.05)。性别与步态周期、摆动相时间、最大环形运动、廓清有显著差异(P0.05);男性组的摆动相时间、步态周期、最大环形运动及廓清大于女性组。步速与足支撑相时间、足摆动相时间、足步态周期、足步长、支撑相百分比、足摆动百分比、足廓清、足最大环形运动、足最大跖曲角、最大足背屈角明显相关。结论:(1).身高是步速、跨步长、廓清、足最大环形运动、足最大背屈角与足最大跖曲角相关因素。(2).下肢运动功能时空参数(足支撑相时间、足摆动相时间、足步态周期、足步长、支撑相百分比、足摆动百分比)及下肢关节活动度(足廓清、足最大环形运动、足最大跖曲角、最大足背屈角)与年龄密切相关。(3).性别差异与步态周期、摆动相时间、最大环形运动、廓清有显著差异。(4).步速与步态时空参数及下肢关节活动度相关。(5).便携式步态分析仪方便快捷,未来可以成为评价病态步态最为便捷的评价方法。
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R49
【图文】：

试验所,步态参数,微型传感器,测试结束

析仪进行步态分析仪。该设备通过佩戴于两足的肢体微型传感器进行步态参数的搜集，在测试结束后将数据传入仪器主机中。该设备易于佩戴，与受试者身体无过多接触，并对受试者行走没有任何影响。（见图１－２）图１注:本次试验所使用的便携式步态分析仪

过程图,数据采集,过程,步态周期

图 2 注：数据采集过程（4）观察指标：受试者步态参数包括时间和空间两部分（详见图 3-步态周期（gait cycle）[s]，跨步长（stride width）[m]，最大足廓清foot clearance）[m]，摆动相时间（swing duration）[s]，摆动相时间比duration ratio）[%]，支撑相时间（stance duration）[s]，支撑相时间比duration ratio）[%]，步行速度（velocity）[m/s]，步长（step len最大足背屈角度（maximum foot dorsiflexion angle）[°]，最大跖屈角度foot dorsal extension angle）[°]。最终通过数据处理，计算出左脚态参数，将左右脚参数取平均值整理后得出以下 11 个参数，包括：步左/右足步态周期[s]、左/右足步长[m]、左/右足廓清[m]、左/右足最大[m]、左/右足最大跖曲角[°]、左/右最大足背屈角[°]、左/右足支撑/右足支撑相百分比[%]、左/右足摆动相[s]、左/右足摆动百分比[%]。

足背,正角,角度,负角

图 2 注：数据采集过程（4）观察指标：受试者步态参数包括时间和空间两部分（详见图 3-4）包括：步态周期（gait cycle）[s]，跨步长（stride width）[m]，最大足廓清（maximumfoot clearance）[m]，摆动相时间（swing duration）[s]，摆动相时间比例（swingduration ratio）[%]，支撑相时间（stance duration）[s]，支撑相时间比例（stanceduration ratio）[%]，步行速度（velocity）[m/s]，步长（step length）[m]，最大足背屈角度（maximum foot dorsiflexion angle）[°]，最大跖屈角度（maximumfoot dorsal extension angle）[°]。最终通过数据处理，计算出左脚及右脚步态参数，将左右脚参数取平均值整理后得出以下 11 个参数，包括：步速[m/s]、左/右足步态周期[s]、左/右足步长[m]、左/右足廓清[m]、左/右足最大环形运动[m]、左/右足最大跖曲角[°]、左/右最大足背屈角[°]、左/右足支撑相[s]、左/右足支撑相百分比[%]、左/右足摆动相[s]、左/右足摆动百分比[%]。

【参考文献】