目的 建立一种基于DeepLabCut(DLC)算法用于评价老年小鼠运动功能的步态分析系统.方法 基于深度学习技术中的DLC算法,采用跑台装置和全封闭设计,构建系统软硬件;应用本系统评价不同运动模式下衰老所致小鼠的步态差异;通过相关性分析探究体质量与体长对步态指标的影响.结果 本系统实现特定步速下小鼠三维立体步态(侧面和腹平面)的同步分析,自动量化47项步态指标.应用本系统发现,步行时(15 cm·s-1),相比2月龄、8月龄和15月龄小鼠体转角标准偏差下降,前肢摆动时长、膝关节(Knee)角度标准偏差、左后爪和右后爪向外角度平均值增加;15月龄小鼠还出现步频降低,步幅、双支撑总时长、Knee伸展和收缩距离增加.小跑时(20 cm·s-1),15月龄小鼠无法稳定行走,相比2月龄,8月龄小鼠左后爪向外角度平均值和双支撑总时长增加.相关性分析发现,步频、步幅、前肢摆动时长、后爪向外角度平均值、双支撑总时长、Knee角度标准偏差、Knee伸展和收缩距离等指标均未受到体质量和体长变化的影响.结论 基于DLC算法的小鼠步态分析系统实现了对老年小鼠步态更加敏感、准确、全面的评价,区分出老年小鼠为维持步态稳定性所表现的步态特征,并筛选出更能反映老年小鼠步态变化的行为指标.为今后更有效评估抗衰老、抗运动协调功能下降药物的药效与副作用提供方法学基础.

目的:比较2019年3月至2021年3月上海市儿童医院骨科收治的不同运动功能分级脑瘫患儿步态分析中时-空与运动学参数的差异，探索通过三维步态分析中时-空与运动学参数来定量评价痉挛型脑瘫患儿下肢运动功能，为痉挛型脑瘫的病情评估提供客观定量方法。方法:选取年龄6~12岁、经粗大运动功能分级系统(gross motor function classification system，GMFCS)分级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的痉挛型脑瘫患儿为研究对象，共90例，GMFCS分级为Ⅰ级(Ⅰ级组)、Ⅱ级(Ⅱ级组)、Ⅲ级(Ⅲ级组)各30例。选取30例正常儿童作为正常对照组。通过三维步态分析系统采集90例脑瘫患儿和正常对照组儿童步态分析中的时-空与运动学参数，利用方差分析和多样本均数间多重比较，分析不同运动功能分级脑瘫患儿之间以及与正常对照组儿童之间的差异。结果:脑瘫患儿步态分析时-空参数中步长、步宽、步速、步频、跨步长较正常对照组儿童明显减小( P<0.05)，且随GMFCS分级的升高而逐渐减小；脑瘫患儿步态周期和双支撑时间较正常对照组儿童明显延长( P<0.05)，且随GMFCS分级的升高而逐渐延长。运动学参数中，脑瘫患儿髋关节、膝关节和踝关节活动角度较正常对照组儿童明显减小( P<0.05)，髋关节最大屈曲角度、膝关节最大和最小屈曲角度、踝关节最大背屈角度明显减小，而髋关节最小屈曲角度明显增大( P<0.05)；随GMFCS分级的升高，关节活动角度逐渐减小，髋关节最大屈曲角度、膝关节最大和最小屈曲角度、踝关节最大背屈角度逐渐减小，而髋关节最小屈曲角度逐渐增大；仅踝关节最大跖屈角度在不同GMFCS分级患儿中无明显差异( P>0.05)。 结论:步态分析中时-空参数和运动学参数可以定量评估痉挛型脑瘫患儿的下肢运动功能。GMFCS分级越高的脑瘫患儿与正常儿童之间的差异越大，下肢的运动功能越差。

目的:采用双平面透视技术结合三维-二维匹配方法评估胫距关节旋转轴的位置与方向的动态变化。方法:使用两个垂直放置的"C"型臂X线机对15位健康受试者步态周期中7个关键时相的进行透视摄片，其中男7位，女8位；年龄（26.2±5.4）岁（范围19~39岁）；身高（170.4±6.9）cm（范围160~183 cm）；体重（65.6±14.0）kg（范围50~100 kg）。结合三维-二维匹配方法确定步态中的不同时相胫骨、距骨空间位置，分别对距骨滑车面内外侧进行球形拟合，其几何旋转轴定义为拟合球体的球心连线。分别计算内外侧拟合球体半径，并比较7个时相的6次空间变化旋转轴的空间位置与成角。结果:双球拟合的内侧球半径为（19.52±1.47）mm，外侧半径为（20.62±1.49）mm，差异有统计学意义（ t=7.081， P<0.05）。胫距关节几何旋转中心与原点的前后方向距离分别为（1.54±1.84）、（1.71±1.69）、（1.70±1.57）、（1.72± 1.62）、（1.80±1.75）和（1.96±1.86）mm；内外侧方向距离分别为（0.06±1.84）、（-0.03±1.83）、（0.08±1.83）、（0.10±1.73）、（0.10±1.47）和（0.09±1.46）mm；上下方向距离分别为（-21.92 ±1.46）、（-22.10 ±1.32）、（-22.10±1.50）、（-22.06±1.64）、（-21.93 ±1.62）和（-21.98±1.50）mm；其几何旋转轴与冠状面成角分别为3.31°±2.48°、3.10°±2.67°、3.64°±2.71°、3.96°±3.19°、4.28°±2.82°、4.16°±3.11°；与矢状面成角分别为84.11°±2.42°、83.77°±3.19°、83.77°±3.45°、83.81°±3.69°、83.99°±2.97°、84.23°±3.01°；与水平面成角分别为4.40°±2.93°、4.54°±3.74°、3.97°±3.34°、3.73°±2.49°、3.78°±2.76°、4.48°±2.49°。各组间差异均无统计学意义（均 P>0.05）。该旋转轴与水平面平均成角3.74°，与冠状面平均成角4.15°，从踝关节外下指向内上。 结论:胫距关节在步态周期下可能是沿着单一固定的旋转轴运动，使用拟合球体半径内侧小于外侧的单旋转轴的双球模型拟合距骨滑车面，可能更加符合胫距关节的运动学特点。

目的:探讨三维运动平台训练对脑卒中偏瘫患者步行能力和日常生活活动能力的影响。方法:选取脑卒中偏瘫患者70例，按照随机数字表法将其分为对照组和干预组，每组35例。2组患者均接受常规康复治疗，对照组在此基础上进行地面平衡训练，干预组在常规康复基础上进行三维运动平台训练。治疗前和治疗4周后(治疗后)，采用Gait Watch三维步态分析系统、de Morton活动指数(DEMMI)、改良Bartherl指数(MBI)评估2组患者的步态、转移和步行能力、日常生活活动能力。结果:治疗前，2组患者的步长、步速、步频、患侧站立相百分比、双支撑期百分比、DEMMI评分、MBI评分比较，差异均无统计学意义( P>0.05)。治疗后，2组患者的上述指标均较组内治疗前改善，差异有统计学意义( P<0.05)。治疗后，干预组步长[(42.26±3.06)cm]、步速[(38.49±2.05)cm/s]、步频[(52.40±3.10)次/分]、患侧站立相百分比[(69.91±2.90)%]、双支撑期百分比[(17.06±1.75)%]、DEMMI评分[(49.49±4.53)分]、MBI评分[(68.57±7.23)分]较对照组改善优异，差异有统计学意义( P<0.05)。 结论:三维运动平台训练能改善脑卒中后偏瘫患者的步行能力和日常生活活动能力。

目的:对比观察肉毒毒素注射后不同时间介入系列石膏固定治疗痉挛型脑瘫伴马蹄足患儿的疗效。方法:采用随机数字表法将63例痉挛型脑瘫伴马蹄足患儿分为观察组及对照组。2组患儿均给予基础康复治疗(包括足跟步行、踢球训练、单脚站立、立位平台上下训练、平衡训练等)，观察组同时于小腿三头肌注射A型肉毒毒素2周后行系列石膏固定治疗，对照组则于A型肉毒毒素注射后即刻介入系列石膏固定治疗。2组患儿均石膏固定4周。于治疗前、治疗后2个月、6个月时分别运用改良Tardieu量表(MTS)、三维步态分析、粗大运动功能测试量表(GMFM-88)及自制问卷对患儿肌张力、步态、运动功能及护理情况进行评测。结果:治疗后2个月、6个月时2组患儿MTS评分(伸、屈膝时踝跖屈肌R1，R2及R1－R2差值)、三维步态首触地时踝关节角度、支撑期和摆动期最大踝关节背屈角度、GMFM-88量表D区(站立)评分均较治疗前明显改善( P<0.05)。治疗后2个月时观察组MTS评分(伸、屈膝时踝跖屈肌R1，R2及R1－R2差值)、支撑期最大踝关节角度[(8.57±7.38)°]、GMFM-88量表D区评分[(88.79±21.19)分]及治疗后6个月时MTS评分[伸、屈膝时踝跖屈肌R1，R2及R1－R2差值]、支撑期最大踝关节角度[(5.53±9.16)°]、GMFM-88量表D区评分[(83.52±20.64)分]均较对照组显著改善( P<0.05)。治疗后2个月、6个月时观察组首触地踝关节角度、摆动期最大踝关节背屈角度、步长、步速、GMFM-88量表E区评分与对照组间差异仍无统计学意义( P>0.05)。 结论:肉毒毒素注射后延迟2周介入系列石膏固定较注射后即刻行石膏固定能更有效缓解痉挛型脑瘫患儿踝跖屈肌张力及痉挛状态，改善踝关节活动范围与功能，减轻系列石膏固定引起的不适与疼痛。

目的:调查髋关节骨性关节炎（OA）患者髋关节疼痛和身体功能变化，分析与疼痛进展及功能变化相关的步态和姿势因素。方法:于2019年3月—2021年5月连续纳入郑州大学第一附属医院收治的300例髋关节OA患者，在入组时（基线）和随访12个月后，分别采用视觉模拟量表（VAS）和36条简明健康问卷（SF-36）中的身体功能子量表评估患者的髋关节疼痛程度和身体功能。采用Vicon三维运动捕捉系统评估患者的步态，采用脊柱动态测量仪测量矢状面脊柱线角度和活动性。以髋关节疼痛和身体功能变化为因变量，以与步态和站姿相关的因素为自变量进行线性回归分析，并对基线时的年龄、关节间隙宽度（JSW）、髋关节疼痛和身体功能进行调整。结果:线性回归分析表明，髋关节外伸角度受限[标准化回归系数（ β）=-0.52，95%置信区间（ CI）：-0.88~-0.17]、髋关节外旋转受限（ β=-0.51，95% CI：-0.85~-0.18）是患者髋关节疼痛加重的影响因素（ P<0.05）；胸椎后凸角增加（ β=-0.54，95% CI：-0.99~-0.09）、骶骨前倾斜程度降低（ β=0.40，95% CI：0.01~0.79）、胸椎活动度的降低（ β=0.59，95% CI：0.23~0.94）、每日行走步数减少（ β=0.53，95% CI：0.13~0.92）、步行速度减慢（ β=0.45，95% CI：0.04~0.86）是患者身体功能下降的影响因素（ P<0.05）。 结论:行走时髋关节外伸受限和髋关节外旋受限是髋关节OA患者髋关节疼痛加重的相关因素，胸椎后凸角增加、骶骨前倾斜程度降低、胸椎活动度降低、每日行走步数减少、行走速度变慢是患者身体功能下降的相关因素。建议护理人员将上述因素作为预防髋关节OA进展的临床干预重点。

目的:探讨前交叉韧带（ACL）重建术后1年大腿等速肌力不对称性与步态不对称性的相关性。方法:采用回顾性病例系列研究分析2014年1月至2019年1月北京大学第三医院收治的25例ACL重建患者临床资料，均为男性；年龄17~47岁［（29.4±5.2）岁］。术后进行规范的康复治疗流程。采集术后1年大腿等速肌力测试数据，分别测试伤侧和健侧的60°/s、180°/s、300°/s向心伸膝肌力和屈膝肌力，60°/s离心伸膝肌力和屈膝肌力，分析其肌力峰值。采集患者步行过程的三维运动信息及地面反作用力，通过逆向动力学分析患者步态支撑期的膝关节运动学及动力学参数，包括屈曲力矩峰值、伸展力矩峰值、内收力矩第一峰值、内收力矩第二峰值、外旋力矩峰值、内旋力矩峰值、屈曲角度峰值、步态支撑末期伸展角度峰值、足跟着地屈曲角度、外展角度最大值、步态支撑末期外旋角度最大值。通过Spearman相关性分析明确等速肌力双侧对称指数（LSI）与步态参数LSI的相关性。结果:ACL重建术后1年伤侧60°/s、180°/s、300°/s向心伸膝肌力和屈膝肌力、60°/s离心伸膝肌力和屈膝肌力峰值显著低于健侧（ P均<0.01）。与健侧相比，ACL重建患者术后1年伤侧步态支撑期膝关节伸展力矩峰值显著降低（ P<0.01），步态支撑末期膝关节伸展角度不足（ P<0.01）。伤侧与健侧膝关节屈曲力矩峰值、内收力矩第一峰值、内收力矩第二峰值、外旋力矩峰值、内旋力矩峰值、屈曲角度峰值、足跟着地屈曲角度、外展角度最大值、步态支撑末期外旋角度最大值差异无统计学意义（ P均>0.05）。Spearman相关性分析结果显示，ACL重建术后1年60°/s等速向心伸膝肌力的LSI与步态支撑期膝关节内旋力矩峰值LSI显著相关（ R=0.42， P<0.05）；180°/s等速向心伸膝肌力LSI与屈曲力矩峰值LSI显著相关（ R=0.45， P<0.05）；180°/s等速向心屈膝肌力LSI与步态支撑期膝关节屈曲角度峰值LSI显著相关（ R=0.46， P<0.05）；300°/s等速向心伸膝肌力LSI与步态支撑期膝关节屈曲角度峰值LSI显著相关（ R=0.42， P<0.05）；60°/s等速离心屈膝肌力LSI与步态支撑期屈曲角度峰值LSI显著相关（ R=0.54， P<0.01）。 结论:ACL重建患者1年后大腿等速伸膝肌力不对称性与步态支撑期膝关节屈曲力矩、旋转力矩、屈曲角度峰值不对称性显著相关，等速屈膝肌力不对称性与步态支撑期膝关节屈曲角度峰值不对称性显著相关。提示ACL重建患者1年后仍需进行系统康复训练，提高肌力与运动功能水平，以降低ACL再断裂及继发损伤风险。

目的:总结多学科团队联合治疗儿童痉挛型脑性瘫痪(以下简称脑瘫)蹲伏步态的初步经验。方法:以2018年6月至2020年1月在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心和上海同济大学附属养志康复医院诊治的29例存在蹲伏步态的痉挛型脑瘫患儿为研究对象，男20例，女9例；平均年龄14.3岁(12~16.5岁)。患儿均行三维步态分析，由骨科医生、康复治疗师及步态研究员共同分析步态检查报告，并商定治疗方案，包括：手术前予康复宣教及康复训练3~4周(其中家庭康复1~3周)，包括体位摆放、体位转移、轮椅训练、肌力训练等。采取单次多平面手术，包括髋关节重建术、髌韧带推进术、股骨远端短缩伸展截骨术等，如患儿存在扁平外翻足则行Mosca术。术后2周开始院内康复训练，时间8周；予居家康复训练+线上指导10个月。术后每3个月门诊复查，12个月以后行三维步态分析，评价临床疗效。结果:29例痉挛型脑瘫蹲伏步态患儿均完成多学科团队治疗方案，医院康复训练及康复指导时间0.5~2周，家庭康复训练2~3周，家庭康复训练指导经互联网完成；均行单次多平面手术，其中髌韧带推进术29例，股骨远端短缩伸展术20例，内收肌切断术10例，股直肌延长术1例，髂腰肌松解术15例，Dega骨盆截骨+股骨近端内翻去旋转截骨术3例，腘绳肌延长术14例，距舟关节复位+距下关节融合术5例，Mosca手术13例。术后复查三维步态分析时间平均为术后13.5个月(12~15个月)。结果显示，患儿术后髋关节在支撑相中末期最大伸展角度较术前平均改善了12.29°，术后膝关节在支撑相中期屈曲角度较术前平均改善了26.84°，术后踝关节在支撑相中期背屈角度较术前平均改善了7.05°。康复评定发现，患儿髋外展、伸髋、伸膝及踝跖屈肌群的肌力均明显提升，平衡稳定性较术前增强，但步行过程中躯干横向位移问题未能改善。结论:本研究已经验证了多学科团队治疗儿童痉挛型脑瘫蹲伏步态可有效改善膝关节的僵直状态，提升各关节运动肌群的肌力，明显改善异常的步态外观。儿童痉挛型脑瘫蹲伏步态骨科和康复科联合治疗模式短期疗效良好，远期疗效还有待进一步观察。

目的:运用有限元分析方法探讨马拉松运动员与正常志愿者髋关节周围应力在步态周期中的基本分布情况。方法:于2022年11月采集1名男性马拉松运动员和1名男性健康志愿者髋关节CT图像数据，选取日常步态周期中7个时相（足跟着地、单足支撑早期、单足支撑中期、单足支撑晚期、足尖蹬伸期、摆动初期及摆动末期），基于CT灰度值按个体化材料属性赋值方案构建三维有限元模型，以步态周期中髋关节接触力的动态变化施加载荷，通过等效应力结果进行模型生物力学定性分析，在定性分析基础上分别提取模型髋臼前部、中部、后部和股骨头前部、后部、股骨颈部表面相同的10个节点作为等效应力参考点，进行模型生物力学定量分析。结果:在步态周期中，从髋关节等效应力分布图看，2名受试者关节面上的接触主要发生在髋臼后上部和股骨头后部，且在步行过程中随关节合力逐渐向外向后移动。从髋关节周围应力分布节点看，2名受试者各部位节点的应力变化与各时相髋关节内部的载荷情况均具有双峰性，从足跟着地开始髋关节内部应力值呈逐渐上升趋势，在单脚支撑中期达到最大应力，随后降低，在足尖蹬伸期略微上升，而后在摆动初期与末期应力值均呈逐渐下降趋势，直至进入下个步态周期。马拉松运动员在髋臼后部与股骨头后部的应力值均小于志愿者。结论:马拉松运动员与正常志愿者在步态运动中髋关节周围应力大小存在差异，但都呈现一致的应力分布及传递路径。

目的:观察间歇性抗阻训练联合低频重复经颅磁刺激(rTMS)对帕金森病(PD)患者运动功能恢复及肌张力的影响。方法:采用随机数字表法将104例PD患者分为观察组及对照组，每组52例。2组患者均给予常规药物及低频rTMS治疗，观察组患者在此基础上辅以间歇性抗阻训练。于治疗前、治疗8周后采用统一帕金森病综合评定量表-Ⅲ(UPDRS-Ⅲ)和Berg平衡量表(BBS)评价患者运动功能情况，采用改良Ashworth量表(MAS)评价患者肢体肌张力，采用三维动作处理系统采集、分析患者步态运动学数据，采用运动自我效能量表(ESE)、改良Barthel指数量表(MBI)评价患者运动心理状态及日常生活活动能力。结果:治疗后2组患者UPDRS-Ⅲ、MAS、BBS、ESE、MBI评分及各步态空间参数均较治疗前有不同程度改善，并且观察组UPDRS-Ⅲ评分[(24.84±5.43)分]、MAS评分[(1.85±0.29)分]、BBS评分[(32.16±4.10)分]、ESE评分[(45.89±6.14)分]、MBI评分[(56.84±6.14)分]及各步态空间参数[步长(45.67±6.01)cm、步幅(78.35±5.12)cm、步频(113.84±15.23)步/分钟、步速(0.95±0.15)m/s]亦显著优于同期对照组水平( P<0.05)。 结论:间歇性抗阻训练联合低频rTMS可显著降低PD患者肢体肌张力，提高患者运动功能，其疗效优于单一的低频rTMS治疗。