目的:探讨减重靴步行训练对踝关节骨折术后患者步态的影响。方法:选取踝关节骨折术后患者38例，按照随机数字表法将其分为对照组和观察组，每组19例。两组患者均接受常规康复训练，在此基础上，对照组进行传统步态训练，观察组佩戴减重靴进行步行训练，每周3次，连续训练6周。干预前和干预2周、4周、6周后，采用GaitWatch三维步态动作捕捉与训练系统进行步态数据的收集，并对各项步态数据进行分析。结果:干预2周、4周、6周后，两组患者的步频、步态周期、步幅、步速、患侧步长、健侧步长、步长偏差均较组内干预前改善( P<0.05)。干预6周后，观察组的步频[(111.47±5.69)步/分钟]、步态周期[(1.08±0.06)s]、步幅[(137.74±6.87)cm]、步速[(127.89±10.07)cm/s]均较对照组改善优异( P<0.05)，患侧步长[(70.05±4.03)cm]和健侧步长[(67.68±4.16)cm]较对照组大( P<0.05)，步长偏差虽较对照组小，但差异无统计学意义( P>0.05)。干预前，两组患者的健侧支撑期占比高于患侧支撑期占比( P<0.05)，健侧摆腿期占比低于患侧摆腿期占比( P<0.05)，干预2周、4周、6周后上述指标的差异均无统计学意义( P>0.05)。与组内干预前比较，观察组患者干预6周后的患侧支撑期占比、健侧支撑期占比均降低( P<0.05)，患侧摆腿期占比、健侧摆腿期占比均增加( P<0.05)；对照组干预6周后健侧支撑期占比降低( P<0.05)，健侧摆腿期占比增加( P<0.05)。两组干预2周、4周、6周后双侧支撑期占比均降低( P<0.05)。 结论:利用减重靴进行步行训练能显著改善踝关节骨折术后患者的步态功能，其效果优于常规步态训练。

目的:探讨老年2型糖尿病周围神经病变患者的三维步态分析特点。方法:选取符合纳入标准的60岁以上的2型糖尿病周围神经病变患者20例(神经病变组)和无周围神经病变的2型糖尿病患者20例(糖尿病组)，并招募年龄相匹配且无2型糖尿病病史的健康志愿者20例(健康对照组)作为研究对象，使用瑞典Qualisys动作捕捉系统对3组受试者进行三维步态测试，采集并分析其步长、步速、步宽、步频、步幅、双足支撑相时间、单足支撑相时间、足底峰值压力及时间等数据特点。结果:神经病变组的步长、步速、步频、步幅均较糖尿病组和健康对照组下降( P<0.05)；神经病变组与糖尿病组和健康对照组相比较，双足支撑相时间延长，单足支撑相时间缩短，且差异均有统计学意义( P<0.05)；神经病变组足底第一峰值压(P1)和第二峰值压(P2)、第二峰值出现时间(T2)较糖尿病组和健康对照组增加，且差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:老年2型糖尿病周围神经病变患者出现明显步态异常，步行稳定性下降，足底压力增强，足底受压时间增加。

目的:运用三维步态系统观察脑卒中后偏瘫足下垂患者的廓清策略。方法:选取脑卒中后偏瘫足下垂患者30例作为观察组，另选取30例健康者作为对照组。采用三维动作捕捉系统观察并比较观察组和对照组的最小足廓清(MTC)及其变异性，绘制摆动相足趾运动轨迹，并对脑卒中后偏瘫足下垂患者的步态参数与MTC的相关性进行分析。结果:观察组偏瘫侧和非偏瘫侧的MTC分别为(12.01±3.36)mm和(22.38±5.51)mm，均显著小于对照组的(26.94±3.08)mm，差异均有统计学意义( P<0.05)。观察组偏瘫侧和非偏瘫侧的MTC变异性均显著大于对照组，差异均有统计学意义( P<0.05)。观察组偏瘫侧的MTC和MTC变异性与组内非偏瘫侧比较，差异均有统计学意义( P<0.05)。观察组偏瘫侧的MTC与其步速、步长、摆动相百分比、最大伸髋角度、最大屈膝角度、最大踝背屈角度、膝关节和踝关节的关节活动范围(ROM)均呈显著正相关( P<0.05)。 结论:脑卒中后偏瘫足下垂患者廓清能力显著下降，步行稳定性降低，需要针对髋、膝、踝等多个因素进行干预，以减轻其廓清障碍程度。

目的 探究单间室膝关节置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)与全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)对膝骨关节炎术后的临床疗效.方法 随机招募TKA患者 21 例、UKA患者 15 例.分别在术前以及术后 6、12 个月进行生物力学测试.采用Vicon红外动作捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集受试者楼梯行走的运动学和动力学数据.结果 在上楼梯时,TKA组受试者术前膝屈曲力矩峰值显著低于UKA组,术后 6 个月到达膝屈曲/内收力矩峰值时间、膝屈曲力矩冲量及膝内收力矩峰值负载率显著小于 UKA组.在下楼梯时,UKA组术前和术后 6 个月伸膝功率峰值显著较小,垂直地面反作用力峰值负载率术前显著较大,膝伸展力矩峰值术后 6 个月显著较大;在术后 12 个月,楼梯行走的生物力学特征未出现明显的差异性.结论 TKA组和UKA组在手术后表现出相似的膝关节功能,但TKA组可能采取不同于UKA组的下肢生物力学模式.在楼梯行走时,UKA组术后表现出更好的股四头肌控制能力,提高了楼梯行走尤其是下楼梯的姿势控制能力,而TKA组则采取保守的楼梯步态策略以降低楼梯行走的膝关节负荷.相比于力矩峰值,到达力矩峰值的时间及力矩峰值负载率是发现膝关节负荷差异性更灵敏的指标.

目的 以有标记点三维运动捕捉系统(Vicon)为参照标准,比较基于SGGC-Net的动作捕捉系统(SGGC-Net系统)和SIMI系统解析行走步态的信度和效度.方法 招募30名健康大学生,分析其在跑步机行走时的步态特征.应用Vicon系统12台红外摄像头及4台摄像机同步采集运动学数据,获取右侧参与者肩、肘、髋、膝和踝关节三维空间角度.采用组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)及其95％置信区间和测量标准误差(standard errors of measurement,SEM)评估信度;采用多重相关系数(multiple correlation coefficients,CMC)和均方根误差(root mean square error,RMSE)评估效度.结果 SGGC-Net系统解析上、下肢三维空间角度最大、最小值的ICC 范围为 0.798～0.990,SEM 范围为 0.04°～0.95°;SIMI 系统的 ICC 范围为 0.650～0.967,SEM 范围为 0.31°～1.24°.除髋关节最小角度和膝关节最大角度外,SGGC-Net系统解析所有角度的ICC均高于SIMI系统,且SEM均低于SIMI系统.与Vicon系统得出的上、下肢主要关节角度曲线相比,SGGC-Net系统得出的曲线CMC范围为0.945～0.996,RMSE 为 1.44°～4.65°;SIMI 系统的 CMC 范围为 0.815～0.986,RMSE 为 2.56°～9.99°.除踝关节外,SGGC-Net系统在所有角度上的CMC均大于SIMI系统,RMSE均小于SIMI系统.结论 SGGC-Net系统在大多数指标中的信度和效度优于SIMI系统,其在解析行走步态时具有较好的可重复性和准确性,可适用于无标记点情境下的动作捕捉,如运动员动作技术分析与特殊人群的临床步态解析.

目的:探究支撑期步态功能性不对称规律及双侧足功能分化,深入了解人体运动补偿机制以及稳定控制特征,为预防单侧足踝损伤及康复治疗提供理论参考.方法:招募12名正常足型的青年女性受试者,通过三维动作捕捉及高频足底压力测试系统采集受试者在递增负重下[0%体重(body weight,BW)、10%BW、20%BW]以最适步速行走时优势足与非优势足的支撑期各阶段周期百分比、纵弓角度变化量、垂直地面反作用力及足底压力中心轨迹.运用双因素重复测量方差分析偏侧性(优势足、非优势足)和负重(0%BW、10%BW、20%BW)对足弓变化和步态参数的影响以及两者之间的交互作用.结果:(1)偏侧性和负重因素对足弓变化交互作用显著,对步态参数交互作用不显著.(2)与0%BW相比,非优势足负重20%BW缓冲阶段周期百分比增大(P<0.05),优势足负重20%BW缓冲阶段周期百分比减小(P<0.05),双侧足负重20%BW缓冲载荷率均增大(P<0.05),双侧足负重10%BW缓冲受力偏移均增大(P<0.05),双侧足负重10%BW、20%BW纵弓角度变化量增大(P<0.05),非优势足负重10%BW和20%BW蹬伸载荷率增大(P<0.05),优势足负重20%BW蹬伸水平斜率减小(P<0.05).与10%BW相比,优势足负重20%BW缓冲阶段周期百分比减小(P<0.05),双侧足负重20%BW缓冲载荷率均增大(P<0.05),优势足负重20%BW缓冲受力偏移减小(P<0.05).(3)与非优势足相比,负重10%BW和20%BW优势足缓冲载荷率减小(P<0.05),负重20%BW优势足纵弓角度变化量、蹬伸载荷率减小(P<0.05),负重0%BW优势足蹬伸水平斜率增大(P<0.05).结论:负重行走会引起双侧足功能分化,无负重行走时优势足在水平方向上蹬伸效率更高,较小和较大负重时优势足在垂直方向上缓冲功能更佳,较大负重时非优势足在垂直方向上执行更充分的承重和蹬伸功能.提示行走时避免单侧足损伤的最大负荷,对于负重行走步态的研究不宜选取单足来代表和评价双足的功能和损伤风险.

目的 评价三维步态动作捕捉与训练系统对脑卒中患者偏瘫步态康复效果的影响.方法 共有脑卒中后偏瘫患者60例,随机分为对照组、观察组,均30例.两组患者均给予常规康复训练,观察组在常规康复训练基础上进行虚拟现实步态训练.在治疗前、连续治疗6周后由同一位治疗师给予两组患者采用三维步态分析系统检测并比较两组患者步态时间参数、时相参数、关节活动角度等参数进行评估,并采用Holden步行评定量表,Barthel指数评定表及下肢Fugl-Meyer运动功能量表对患者日常生活能力、步行功能康复效果进行评估.结果 两组患者的一般资料(性别、年龄、病变性质)及Holden步行等级、FMA-L评分、Barthel评分与三维步态参数均差异无统计学意义(P＞0.05).而在干预后两组在三维步态参数(时间参数、时相参数、关节活动角度)、FMA-L评分、Holden步行等级、Barthel评分均较之前有所提高(P＜0.05),而与治疗前比较,步行周期、双支撑相(％)、健侧支撑相时间(％)、患侧支撑相时间(％)均明显缩短(P＜0.05),但同时健侧摆动相时间(％)、患侧摆动相时间(％)均与之相反(P＜0.05);与对照组比较,观察组在步幅、步频、步速、健侧支撑相(％)、健侧摆动相(％)、双支撑相(％)方面均明显更优,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 三维步态动作捕捉系统用于脑卒中患者,能够有效量化患者步态参数,有利于为康复训练提供依据;其步态训练系统能够有效改善脑卒中偏瘫步态康复效果.

目的 分析大腿截肢患者的硅胶套材料属性,对支撑期残肢与接受腔之间接触面的力学分布的影响,为大腿假肢适配方案中硅胶套的选取提供参考.方法 利用计算机断层扫描技术获取大腿截肢患者残端与接受腔的断层图像,通过影像学信息和工程学方法,分别获取接受腔、硅胶套、残肢、骨骼等结构的三维模型;根据角度变化调整模型,获得初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期、摆动前期5个时相的组装模型;根据三维动作捕捉系统Motion和Kistler三维测力平台测得的地面反作用力及髋关节角度变化的结果,对5个时相下大腿假肢模型分别进行有限元非线性接触分析;在此基础上,模拟分析了硅胶套不同弹性模量的变化对残肢表面等效应力以及剪切应力分布的影响.结果 穿戴不同弹性模量的硅胶套时,残肢所受最大等效应力以及最大剪切应力在初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期时相时出现在残肢内侧和接受腔口型边缘对应的残肢位置,在摆动前期时相时则出现在残肢内侧、接受腔口型边缘对应的残肢位置和坐骨周围等位置.当硅胶套弹性模量在0.98~2.70 MPa范围内变化时,在摆动前期残肢所受等效应力变化范围为13.85~23.55 kPa,最大剪切应力变化范围为7.82~13.46 kPa,而其他时相基本一致.结论 硅胶套的力学特性影响大腿假肢残肢与接受腔之间接触面的受力分布,摆动前期残肢所受最大等效应力与最大剪切应力随硅胶套弹性模量变化大,在实际适配过程中需注意.

目的:研究慢性踝关节不稳患者步态的三维动力学特征,探讨其运动功能变化及生物力学机制.方法:选择慢性踝关节不稳患者15名(实验组),依据其年龄、身高、体重匹配健康受试者15名(对照组).采用三维动作捕捉系统和Visual 3D软件观测受试者步行时支撑期地面反作用力(GRF)及踝关节力矩的变化.结果:实验组在矢状轴、额状轴和垂直轴的GRF第1峰值较对照组差异均无统计学意义(P>0.05),但3个轴向的GRF第2峰值均较对照组小,其中矢状轴向前和垂直轴向上的GRF差异具有统计学意义(P<0.01).踝关节力矩于矢状面、额状面、水平面的第1峰值分别是背伸、内翻和内收力矩,实验组较对照组差异均无统计学意义(P>0.05).踝关节力矩于3个面的第2峰值分别是跖屈、外翻和外展力矩,实验组均较对照组小,其中跖屈和外展力矩差异具有统计学意义(P<0.05).结论:慢性踝关节不稳患者步行过程中,于支撑末期向上、向前的地面反作用力以及踝跖屈、外展力矩降低,这可能是踝跖屈、外翻肌群肌肉功能不足所致,但导致踝关节跖屈功能不足的主要肌群尚需进一步明确.

目的:结合生物力学分析不同步态急性痛风患者及无症状高尿酸血症(HUA)患者发病部位及超声特征,提高痛风超声诊断准确率.方法:通过GaitWatch三维步态动作捕捉与训练系统测定的足偏角度将急性痛风组患者分为正常步态和外八字步态各50例,超声检查所有受累关节;另选取无症状HUA患者50例,超声检查其双侧肩、腕、掌指、膝、踝、足跖趾关节;分析各组超声下双轨征、痛风石、强回声沉积、骨侵蚀、滑膜增生及关节腔积液的发生率;采用t检验及χ2检验进行统计学处理.结果:无症状HUA组和急性痛风组最常累及关节均为第一跖趾关节,急性痛风组中外八字步态患者外踝关节受累仅次于第一跖趾关节.无症状HUA组超声检查阴性比例高于急性痛风组,急性痛风组各超声特征发生率均高于无症状HUA组(均P﹤0.05).结论:从生物力学角度分析不同人群痛风的好发部位,通过超声筛查,可避免不典型痛风的漏诊.