膝骨性关节炎患者登梯活动中支撑相下肢肌电与关节负荷分析

发布时间：2024-05-14 23:07

　　目的:本研究采用病例对照研究方法,应用三维运动分析系统采集膝骨性关节炎(Knee Osteoarthritis,KOA)患者在登梯活动中支撑相下肢肌群的肌电信息和膝关节角冲量,明确KOA患者下肢肌群的募集状态和肌肉共激活模式对其登梯活动中膝关节负荷的影响,为KOA患者康复策略的建立与日常功能活动的训练提供参考依据。方法:采用Qualisys三维运动分析系统以及Delsys无线表面肌电系统对招募28名符合纳入排除标准的膝骨性关节炎患者和21名健康组进行登梯活动的步态检测,分析下肢胫前肌(TA)、腓肠肌内侧(MG)、股外侧肌(VL)、股直肌(RF)、股内侧肌(VM)、股二头肌外侧(LH)、臀大肌(GMAX)、臀中肌(GMED)等肌群的肌电信号与膝关节冠状面和矢状面上角冲量,探究KOA患者与健康人在登梯活动中步态周期支撑相下肢肌群激活与募集状态、活化时间、激活程度、共同激活模式的差异和收缩模式对关节负荷的影响。结果:(1)KOA组相比健康组在上梯过程股内侧肌均方根值(Root Mean Square,RMS)显著下降(P<0.01),在上梯过程中臀大肌RMS升高(P<0.05);...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1胫前肌(A)、腓肠肌内侧(B)、股外侧肌(C)、股直肌(D)传感器位置

5.1.3表面肌电测试方法:无线表面肌电系统Delsys(16个Trigno传感器,尺寸37mm*26mm*15mm,16-bit分辨率,4000Hz采样率,<5000us传感延迟,波士顿,美国)是一个高性能易于使用的设备,每个传感器都有一个嵌入的三轴加速度计,保证传输范围为40....

图1-2股内侧肌(E)、股二头肌外侧(F)、臀大肌(G)、臀中肌(H)传感器位置5.1.4登梯数据采集流程:根据CAST下肢模型[37]在受试者身上放置好荧光标记物(marker,直径10mm),通过三维运动分析系统(QualysisMotionCaptureSystems,瑞典,采样频率100Hz),试验开始前先让患者熟悉走道,并将测力台清零后才开始记录数据,其目的是为了获得自然状态下的数据。要求受试者以自觉舒适的步行速度在平地行走大约4m的距离,在楼梯的前后放置红外测速装置,用来检测受试者登梯速度,然后在三级定制台阶(台阶下为测力台,AMTI400600,美国,采样频率1500Hz,台阶高度为177.8mm,深度267mm)上进行上下梯试验(图1-3示),台阶顶部有足够的平台空间让受试者可以在上梯后下梯前转身,每侧腿需上下两级台阶。在动作捕捉系统和肌电设备准备完毕后向受试者传达登梯口令,完成上梯动作后,在楼梯平台等待1分钟后(采集数据文件的保存与建立),开始下梯,直至研究人员传达停止口令。要求上、下楼梯至少记录五次有效数据。有效数据的定义是:双侧腿交替踩在楼梯上,在上、下梯过程中步速与常速基本一致,可以在采集软件上观察到地面反作用力与良好的原始肌电信号。

图1-1胫前肌(A)、腓肠肌内侧(B)、股外侧肌(C)、股直肌(D)传感器位置图1-3实验室楼梯

图1-3实验室楼梯

图1-2股内侧肌(E)、股二头肌外侧(F)、臀大肌(G)、臀中肌(H)传感器位置

图1-4肌电处理步骤

⑤共激活比、股内侧肌激活时间差和共激活指数的计算,股内外侧肌的比值和前后侧比值的计算公式分别为:[43],相对激活时间:股内侧肌激活时刻-股外侧肌激活时刻[44],将标准化后达到峰值的20%的肌电值定义为阈值,持续时间超过该阈值50ms的起始时间定义为肌肉激活时刻[45],若差值....

本文编号：3973548