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:探讨不同年龄组正常人步行后足底压力中心轨迹的变化。方法:选取正常受试者50例，分为青年组和老年组，每组25例。采用AL-600型步态与平衡功能训练评估系统对2组受试者进行步态测试，分别测试2组受试者步行前、步行10 min后及步行15 min后步态相关参数变化，步态检测指标包括各时间段足底压力中心总轨迹长(COPD)、足底压力中心在左右(COPD-X)及前后(COPD-Y)方向的平均偏移。结果:与组内步行前比较，老年组步行10 min及15 min后的COPD、COPD-X、COPD-Y均增大( P<0.05)，青年组仅步行15 min后COPD[(37.73±2.16)cm]、COPD-X[(1.95±0.22)cm]、COPD-Y[(2.11±0.27)cm]增大( P<0.05)。老年组各时间点的COPD、COPD-X及COPD-Y均较青年组大( P<0.05)。 结论:老年人步行后的足底压力中心轨迹值增大；青年人步行初始阶段的足底压力中心轨迹值变化不大，但延长步行时间后，相关参数值增大，且步态稳定性下降。

目的:探索不同运动模式下足底压力的受力特征，为步态识别和运动康复提供理论支持。方法:采用F-scan鞋垫式足底压力测量系统采集10例健康男性裸足状态下不同运动模式(慢走、正常行走、奔跑、双脚跳跃、单脚跳跃)的足底受力数据，本研究均使用受试者的右足数据作为研究对象。采用Python和Excel 2010版数据分析软件处理本研究所得数据，分析足底受到的垂直压力、足底压强峰值、足底压力分布区域以及压力中心轨迹等。结果:对比不同运动模式，慢走、正常行走、奔跑时，运动速率越快则压力中心轨迹变化越快，正常行走和慢走所受垂直力为体重的1.6倍，而奔跑则达到了体重的6倍；双脚跳跃时压力中心轨迹变化剧烈，单脚跳跃时的足底压强峰值最大。所有运动受力区域几乎都集中在足跟与前脚掌，脚趾中仅拇趾有明显受力。结论:不同运动模式下，足底受力的各项指标均有各自的特征。奔跑运动时，足底所受垂直地面反作用力的差异最为显著，足内侧至足外侧的COP轨迹变化较为平稳；单脚跳跃和双脚跳跃时，垂直地面反作用力波形均有一定的起伏，呈现出"M"型双峰，双脚跳跃时，足跟侧至足趾侧的COP轨迹变化剧烈，单脚跳跃足底压强峰值的平均值最大，这些特征可为步态识别和运动康复等研究提供参考。

目的 探讨不同程度负重对老年膝骨关节炎患者下肢动力学参数的影响.方法 将2020年1月至2023年4月三六三医院收治的108例膝骨关节炎患者作为研究对象,按数字随机法将患者分为负重0％自身体重(BW)组(36例)、负重5％BW组(36例)和负重15％BW组(36例).比较3组患者负重慢跑时的三维方向地面反作用力、额状面下肢关节角度、矢状面下肢关节角度和膝关节动力学参数.结果 随着负重的增加,患者三维方向上的地面反作用力逐渐增大,且负重5％BW组和负重15％BW组均高于负重0％BW组,差异具有统计学意义(P＜0.05).负重0％BW组与负重5％BW组和负重15％BW组膝关节内收角度峰值、踝关节内翻角度峰值和踝关节外翻角度峰值差异具有统计学意义(P＜0.05),其中负重5％BW组与负重15％BW组膝关节内收角度峰值显著降低,踝关节内翻角度峰值显著升高,踝关节外翻角度峰值显著升高.3组其他冠状面下肢关节角度峰值差异无统计学意义(P＞0.05).负重0％BW组与负重5％BW组和15％BW组踝关节背屈角度峰值和踝关节跖屈角度峰值差异具有统计学意义(P＜0.05),其中15％BW组踝关节背屈角度峰值显著升高,踝关节跖屈角度峰值显著降低.3组其他矢状面下肢关节角度峰值差异无统计学意义(P＞0.05).3组膝关节内收力距和膝关节屈曲力距峰值差异具有统计学意义(P＜0.05),其中15％BW组膝关节内收力距和膝关节屈曲力距峰值显著升高.结论 不同程度负重对老年膝骨关节炎患者下肢动力学参数变化具有一定的影响作用.

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:分析竞技健美操运动员落地动作的生物力学特征,比较优势侧和非优势侧生物力学指标的偏侧性,探究影响落地稳定性的关键偏侧性因素.方法:以26名高校女性健美操运动员为研究对象,同步采集40 cm高台垂直双脚落地动作中的下肢运动学和动力学数据,比较优势侧和非优势侧的触地时刻关节角度、关节活动度(ROM)、地面反作用力(GRF)、负载率、压力中心(COP)位移和包络面积的差异,计算对称指数(代表偏侧性),并采用多元逐步回归方法分析指标偏侧性和COP包络面积的关系.结果:与非优势侧相比,优势侧在触地时刻具有更大的膝外旋和髋外展角(P<0.05),在落地过程中具有较大的踝屈伸、髋屈伸、髋内收-外展及较小的踝旋转ROM(P<0.05);优势侧的伸膝力矩峰值大于非优势侧(P<0.01);垂直方向负载率和伸膝力矩峰值的对称指数与COP包络面积呈显著正相关(P<0.05);垂直方向负载率、伸膝力矩峰值和膝关节旋转角度的对称指数可以解释COP包络面积差异的83.6%.结论:竞技健美操运动员落地动作存在肢体间的偏侧性,垂直方向负载率和伸膝力矩峰值的偏侧性越大,则落地稳定性越差.此外,垂直方向负载率、伸膝力矩峰值和膝关节旋转角度的对称指数可以作为落地稳定性的预测因子.

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 通过肌肉协同分析拇外翻老年人坐立(sit-to-stand,STS)过程中神经肌肉控制的改变,从而探讨拇外翻老年人对跌倒的影响.方法 本研究纳入4组受试者:13例年轻对照组(YC);12例年轻拇外翻组(HVY);14例健康老年对照组(EC);15例老年拇外翻组(HVE).所有受试者都在无扶手的椅子上完成STS动作,使用非负矩阵分解对肌电图的数据进行整合,以比较YC、HVY、EC和HVE组的肌肉协同作用;采集足底压力(COP),地面反作用力(GRF)和跌倒评分(FES-I).结果 与YC组相比,HVY、EC、HVE组在STS准备阶段拇展肌和腓肠肌外侧的相对激活振幅降低;同时EC组、HVE组在STS稳定阶段需要更多的维持躯干和足踝关节稳定性的肌肉激活;HVE组需要更多的大腿肌肉的共收缩来维持膝关节的稳定.HVE组的COP、FES-I比其他各组高(P<0.05).结论 在STS中,健康老年人和拇外翻老年人需要更多的维持躯干和足踝关节稳定性的肌肉激活;拇外翻老年人需要更多的大腿肌肉的共收缩来维持膝关节的稳定;除此之外,拇外翻老年人更容易跌倒.

目的:探讨步态生物力学对青少年中长跑运动员运动损伤的影响.方法:选取18名健康中长跑运动员为受试者,采用三维红外运动捕捉系统、三维测力台、激光测速系统对运动员中速跑的步态生物力学进行测试,测试后收集运动员1年内的运动损伤数据,并根据有无损伤情况,将运动员分为损伤组和无损伤组(健康组),对两组运动员的步态时空参数、地面反作用力、躯干与下肢关节角度以及下肢关节功率进行比较.结果:健康组与损伤组运动员中速跑步态时空参数、地面反作用力指标的差异不具有统计学意义(P>0.05).关节角度:损伤组运动员的躯干最大伸展角显著大于健康组(P<0.05),而躯干最大屈曲角则显著小于健康组(P<0.05);损伤组运动员的躯干最大右侧屈角显著小于健康组(P<0.05);损伤组运动员的髋关节着地内收角、最大髋关节内收角与踝关节离地内翻角均显著小于健康组(P<0.05);损伤组运动员的踝关节着地内旋角显著小于健康组(P<0.05),踝关节离地内旋角显著大于健康组(P<0.05).关节功率:损伤组运动员的最大髋关节伸展功率显著小于健康组(P<0.05),而最大膝关节外展功率非常显著大于健康组(P<0.01).结论:(1)中速跑时,青少年中长跑运动员支撑腿步态时空参数、地面反作用力对下肢运动损伤的影响较小;躯干后仰程度较大、向右侧屈曲角度较小,支撑腿髋关节内收、踝关节着地时内旋角度较小,以及踝关节离地内旋角度较大的步态使下肢更易发生运动损伤;另外,在中速跑下,下肢更易受伤的青少年中长跑运动员支撑腿还表现出髋关节伸展功率较小,膝关节外展功率较大.

目的:探究单腿垂直跳跃高度肢体对称指数(limb symmetry index,LSI)＞90%是否能够代表前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)术后运动员跳跃过程中正常的下肢生物力学.方法:根据单腿垂直跳跃高度对称性将46名ACLR术后运动员分为低对称组(跳跃高度LSI＜90%,n=23)和高对称组(跳跃高度LSI＞90%,n=23),同时选取24名健康运动员作为对照组.比较低对称组和高对称组以及对照组双腿垂直跳跃过程中的运动学、动力学特征.结果:(1)在起跳阶段,与对照组相比,低对称组双侧均表现出更高的髋关节峰值屈曲角度(P＜0.05),低对称组术侧显示出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.002)、膝关节功率(P=0.01)、踝关节功率(P=0.045)、垂直地面反作用力峰值(P=0.008).(2)在起跳阶段,高对称组术侧与对照组的所有变量均无组间差异,但与健侧相比,仍表现出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.001)、膝关节功率(P=0.002)、下肢总功率(P=0.001)、垂直地面反作用力峰值(P=0.046).(3)在着陆阶段,与对照组相比,低对称组双侧均显示出更高的髋关节峰值屈曲角度(P＜0.05)、更低的膝关节峰值屈曲角度(P＜0.05),低对称组术侧表现出更低的踝关节峰值背屈角度(P=0.018)、膝关节屈曲力矩(P=0.005)、膝关节功率(P=0.037)、踝关节功率(P=0.002)、下肢总功率(P=0.042)、垂直地面反作用力峰值(P=0.022).(4)在着陆阶段,高对称组术侧和对照组的所有变量均无组间差异,但与健侧相比,仍显示出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.002)、踝关节背屈力矩(P=0.003)、膝关节功率(P＜0.001)、下肢总功率(P= 0.001)、垂直地面反作用力峰值(P=0.023).结论:尽管实现了单腿垂直跳跃高度LSI＞90%,ACLR术后运动员在起跳和着陆阶段仍存在异常的下肢生物力学特征.这种异常在跳跃高度LSI＜90%的ACLR术后运动员中表现更为明显,跳跃高度的对称性并不能代表ACLR术后运动员正常的下肢生物力学.