足前进角对不同年龄膝关节炎患者下肢动力学影响的系统综述和Meta分析

目的:膝关节内收力矩(knee adduction moment,KAM)双峰及膝关节内收角冲量(knee adduction angular impulse,KAAI)增大是膝关节骨性关节炎主要的生物力学危险因素。据调查,调整足前进角可改变膝关节骨性关节炎患者运动模式,然而足内偏、足外偏对青年、老年患者KAM和KAAI的影响未达成共识。因此文章通过Meta分析综合论述足前进角对不同人群膝关节骨性关节炎患者KAM、KAAI的影响,为治疗膝关节骨性关节炎提供借鉴。方法:截至2022年6月,以“足前进角,膝关节内收力矩,膝关节内收角冲量,步态”为中文检索词,以“foot progression angle,knee adduction moment,knee adduction angular impulse,gait”为英文检索词在Web of Science、EBSCO、PubMed和中国知网数据库进行检索。纳入分析足内偏、足外偏对KAM双峰和KAAI影响的自身对照和随机对照试验。运用Cochrane偏倚风险评估工具对纳入文献进行文献质量评价,采用Stata 15.1软件进行亚组分析确定不同足前进角对步行KAM及KAAI的影响,应用Meta回归进一步确定结局指标(KAM及KAAI)随足前进角变化的特征。结果:(1)共15项自身对照试验和2项随机对照试验(455名受试者)纳入Meta分析,所纳入文献均为中、高质量文献。(2)Meta分析结果显示,足内偏可减小青年患者KAM第一峰值(SMD=-0.380,95%CI:-0.710至-0.060,P=0.022)和KAAI(SMD=-1.470,95%CI:-2.160至-0.770,P<0.001),足外偏降低了青年患者KAM第二峰值(SMD=-0.720,95%CI:-1.010至-1.440,P<0.001)。此外,足内偏减了小老年患者KAM第一峰值(SMD=-0.550,95%CI:-0.800至-0.300,P<0.001),但有增高KAM第二峰值的作用(SMD=0.280,95%CI:-0.010-0.560,P=0.047),足外偏可降低该人群KAM第二峰值(SMD=-0.510,95%CI:-0.830至-0.190,P=0.002)。(3)Meta回归显示,老年患者的足外偏程度越大,KAM第二峰值越低。结论:(1)足内偏降低了18-34岁的青年膝关节骨性关节炎患者的KAM第一峰值、KAAI,由于KAM、KAAI与膝关节内侧负荷、膝关节骨性关节炎发病率相关,因此足内偏步态干预可能是青年患者适合的康复策略。(2)足内偏增高了60岁以上老年膝关节骨性关节炎患者的KAM第二峰值,可能会加重这类人群膝关节骨性关节炎的程度,然而,该人群步行时KAM第二峰值会随足外偏程度的增大而减小,有助于降低膝关节内侧负荷,提示老年患者可以考虑在步行时采用足外偏步态。

运动干预对不同程度髌腱病患者治疗效果的系统综述与meta分析

目的评估抗阻训练对不同程度髌腱病(PT)患者的治疗效果,探讨不同程度PT的最有效抗阻训练方式。方法在Pub Med、Elsevier、Web of Science、Cochrane Library和EBSCO 5个数据库中检索截止2024年1月发表的随机对照研究。使用Stata 18.0软件进行Meta分析,运用随机效应模型估计效应量(SMD)和95%置信区间(CI)。结果17篇文献的Meta分析结果表明,抗阻训练对极轻、轻和中度PT患者的功能改善总SMD=1.52(1.12,1.92),有组间差异;对轻、中度PT患者的疼痛缓解总SMD=-1.57(-2.15,-0.99),无组间差异。亚组分析显示,对功能改善,离向心结合抗阻训练(ECERT)对轻、中度PT患者具有最高SMD=1.57(0.57,2.57)和SMD=2.59(1.21,3.96),仅离心抗阻训练(ERT)对极轻度患者有最高SMD=0.44(-0.28,1.17);对疼痛缓解,ECERT对轻度患者有最高SMD=-2.97(-5.04,-0.89),ERT对中度患者有最高SMD=2.55(-3.58,-1.51)。结论(1)患者的PT程度越重,抗阻训练改善功能的效果越好,但疼痛减缓的效果无显著差异;(2)ECERT对改善轻、中度患者的功能和减缓轻度患者的疼痛最有效。ERT对改善极轻度患者的功能和减缓中度患者的疼痛最有效。

髋关节强化训练对PFP患者下肢生物力学及痛感影响的系统综述与Meta分析

目的通过Meta分析比较髋关节强化训练对PFP患者下肢生物力学的影响,试图分析其作用机制,为PFP患者的康复训练提供较为确切方向。方法截至2024年2月,在中国知网、Web of Science、EBSCO、Pub Med等数据库进行检索。纳入分析髋关节强化训练对PFP患者影响的随机对照和队列研究实验。运用PEDro量表对纳入文献进行文献质量评价,采用Stata 18软件进行Meta分析判断髋关节强化训练对结局指标的影响。结果共纳入10项随机对照实验和2项队列研究(1066名受试者)进行Meta分析,8项研究评估为高质量文献。Meta分析结果显示,髋关节强化训练可减轻PFP患者疼痛评分(VAS)(SMD=-1.740,95%;CI:-2.212~-1.267,P=0.000),改善活动功能(AKPS)(SMD=1.205,95%;CI:0.968~1.443,P=0.000),增强患者髋关节外展肌力量(SMD=0.848,95%;CI:0.508~1.187,P=0.000)和外旋肌力量(SMD=0.780,95%;CI:0.416~1.145,P=0.000)。结论髋关节强化训练能够有效减轻PFP患者疼痛、改善活动功能。其内在机制是,髋关节强化训练通过增强髋关节外展肌和外旋肌力量,从而改善对股骨的运动控制。本研究结果提示,临床中应着重对PFP患者实施髋关节强化训练,加快PFP患者痛感的消除。

不同年龄膝骨关节炎患者坐起生物力学特征的系统综述和Meta分析

目的:不同年龄的膝骨关节炎患者采取何种坐起策略尚未达成共识。为此,文章通过Meta分析系统评估不同年龄的膝骨关节炎患者与健康人坐起的生物力学特征,分析不同年龄患者的坐起运动模式,为改善患者坐起功能提供参考。方法:截至2023年3月,在PubMed、Web of Science和中国知网等数据库进行文献检索,纳入膝骨关节炎患者和健康人群坐起的生物力学特征的观察性研究,要求研究对象为膝关节影像学Kellgren-Lawrence严重程度分级≥Ⅰ级的50岁以上的膝骨关节炎患者,且定期出现膝关节疼痛,并根据纳入排除标准对受试者进行年龄(50-60岁vs.60岁以上)及严重程度(轻中度患者vs.重度患者)亚组分析。运用Down and black改良量表进行文献质量评价,采用Stata 16.0软件进行亚组分析确定不同年龄与严重程度的膝骨关节炎患者坐起的生物力学特征。结果:共14项随机对照试验(824例受试者)纳入Meta分析,所有纳入文献质量平均得分为76.2分,评分范围为66.7-86.7分,均达到中、高质量,具有一定代表性。Meta分析结果发现:①相比健康人,膝骨关节炎患者坐起总时长(SMD=0.92,95%CI:0.76-1.09,P<0.001)、伸展阶段时长(SMD=0.46,95%CI:0.18-0.74,P=0.001)更久;相比膝骨关节炎轻中度患者,重度患者总时长增加更明显(P<0.001),且60岁以上患者比50-60岁患者伸展阶段时长增加更明显(P=0.001)。②相比健康人,膝骨关节炎患者坐起躯干屈曲活动度(SMD=0.64,95%CI:0.37-0.91,P<0.001)更大;膝关节屈曲活动度(SMD=-0.47,95%CI:-0.70至-0.24,P<0.001)和踝关节背屈活动度(SMD=-0.32,95%CI:-0.56至-0.08,P=0.01)更小,且60岁以上患者的膝关节屈曲活动度比50-60岁患者下降更明显(P<0.001)。③膝骨关节炎患者髋关节屈曲力矩峰值(SMD=-0.57,95%CI:-0.83至-0.31,P<0.001)、膝关节伸展力矩峰值(SMD=-0.83,95%CI:-1.08至-0.59,P<0.001)更小。结论:①60岁以上膝骨关节炎患者比50-60岁患者坐起缓冲和伸展阶段的时长更久,且严重程度等级高的患者坐起总时长增加更明显,高龄与膝骨关节炎严重患者坐起时长增加,可能会使软骨承受负荷的持续时间增加,进一步加剧膝关节疼痛症状,增加该人群坐起难度。②膝骨关节炎患者表现出膝、踝关节屈曲活动度受限,且60岁以上患者膝关节活动度更为受限。③膝骨关节炎患者的髋关节屈曲、膝关节伸展力矩峰值减小,这可能是缓解疼痛的补偿策略。

FAI和Coper患者踝关节扭伤相关动作中的下肢运动生物力学特征

目的:探讨功能性踝关节不稳定(functional ankle instability,FAI)患者、Coper患者及健康人群在完成踝关节扭伤相关动作时踝关节运动生物力学特征及功能补偿机制的差异,了解与FAI患者重复扭伤相关的运动特征。方法:运用红外光点运动捕捉系统(Nokov Mars2H)和三维测力台(Bertec)获得FAI患者(n=10)、Coper患者(n=10)和健康人群(n=10)完成急停侧切、急停起跳、单腿落地3个动作时的下肢运动学和动力学数据。采用3×3双因素混合设计方差分析检验不同动作和人群对下肢运动生物力学特征的影响。结果:不同动作和人群对踝关节跖屈角(P=0.039)、踝关节内翻角(P=0.001)、髋关节矢状面活动度(range of motion,ROM)(P=0.044)、膝关节矢状面ROM(P=0.045)、垂直地面反作用力(ground reaction force,GRF)峰值(P=0.015)和膝关节能量吸收(P=0.050)的交互作用显著。单腿落地时,FAI患者比Coper患者(P=0.027)和健康人群(P=0.012)表现出更大的踝关节跖屈角。急停侧切时,FAI患者表现出更大的踝关节内翻角速度(Coper患者:P=0.011;健康人群:P=0.017)、膝关节矢状面ROM(Coper患者:P=0.050;健康人群:P=0.002)、膝关节能量吸收(Coper患者:P=0.049;健康人群:P=0.042)。单腿落地时,FAI患者的踝关节矢状面ROM较Coper患者(P=0.001)和健康人群(P=0.004)更大,踝关节能量吸收呈增加趋势(P=0.110)。此外,Coper患者单腿落地时的垂直GRF在11.6%~13.2%动作周期显著低于FAI患者(P=0.037),在9.8%~12.9%动作周期显著低于健康人群(P=0.019)。结论:Coper患者在扭伤后表现出与健康人群类似的运动特征。FAI患者与Coper患者和健康人群相比,在单腿落地和急停侧切时表现出踝关节跖屈角、踝关节内翻角速度、踝关节矢状面ROM、膝关节矢状面ROM和膝关节能量吸收增加等运动特征变化,可能与FAI患者重复扭伤有关。建议FAI患者在训练时除加强踝关节训练外,还需强化膝关节伸肌力量训练,改善下肢着地运动模式,使各关节更有效缓冲GRF。

护踝对功能性踝关节不稳患者下肢运动生物力学特征的影响

目的探究护踝对功能性踝关节不稳(functional ankle instability,FAI)患者的保护作用,为其护踝的选择提供依据。方法15名FAI患者随机佩戴半刚性、弹性护踝及无护踝以自选速度步行和跑步,运用红外光点运动捕捉系统和三维测力台采集其下肢运动生物力学参数。通过3×2重复设计的双因素方差分析检验护踝和运动模式对下肢运动学、动力学和能量吸收的影响。结果护踝与运动模式对本研究中所有指标均无交互作用(P>0.05)。不论运动模式,与无护踝相比,弹性护踝显著减少了FAI患者踝关节内翻角峰值、内翻角速度和踝关节能量吸收(P<0.05),同时增加了踝关节外翻力矩(P<0.001);而半刚性护踝增加了踝关节内翻角峰值和内翻角速度(P<0.05)。此外,弹性护踝可降低着地时刻的膝关节内旋力矩和外旋力矩峰值(P<0.05)。结论与无护踝相比,弹性护踝通过减小踝关节内翻角、内翻角速度和能量吸收,增大踝关节外翻力矩,继而起到预防踝关节扭伤的作用。FAI患者佩戴半刚性护踝后需定时关注踝关节慢性损伤风险。整体来看,弹性护踝的防护效果可能更有效,且未引起膝关节功能补偿,可作为预防FAI患者踝关节扭伤的有效措施。

背包类型对大学生楼梯行走运动学和足底压力的影响

目的分析不同背包类型和载荷对大学生上楼梯行走时运动学和足底压力的影响,为大学生选择合适的背包及携带方式提供参考。方法采用Nokov红外光点运动捕捉系统和Podomed足底压力测试系统分析15名男大学生上楼梯支撑期内躯干和下肢关节活动范围、峰值时刻下肢运动学参数、足底各分区压力峰值、接触时间、全足最大压强、平均压强等参数的差异。结果5%BW和10%BW背包载荷会减小躯干旋转活动范围(range of motion,ROM),增加踝关节屈伸和内外翻ROM,10%BW背包载荷下足底第1、3跖骨压力峰值和全足最大压强提升(P<0.05)。单肩包和手提包减小躯干侧倾和旋转ROM,增大了踝关节屈伸ROM、髋关节屈曲角、足弓和足跟内侧压力峰值(P<0.05)。双肩包负重增加足趾区的压力峰值(P<0.05)。结论楼梯行走时,5%BW和10%BW背包载荷均会限制躯干旋转,增加踝关节ROM,10%BW载荷还会增加足跖区的负荷。单侧负重模式会使躯干向未负重侧倾斜以及向负重侧旋转。携带双肩包时足趾处的压力较高,而单肩包和手提包主要集中增加足弓和足跟内侧压力。建议大学生群体选择对称性背包方案,同时合理分配背包重量避免导致足跖区的损伤。

不同坡度后退走对下肢运动学和足底压力的影响

【目的】探究不同坡度后退走对下肢关节运动学和足底压力特征的影响,为更有效、更科学地将后退走应用于训练和损伤康复等方面提供参考。【方法】运用三维红外光点运动捕捉系统(Nokov,中国)和足底压力步态分析系统(Podomed,中国)采集普通大学生运动学和足底压力数据。通过2×3重复设计的双因素方差分析确定坡度和行走方向对下肢关节运动生物力学的影响。【结果】后退走较向前走,着地时刻髋关节在0°、6°和9°斜坡表现出较小的屈曲角;在0°斜坡表现出较小髋关节和膝关节屈曲角活动范围,6°和9°斜坡表现出较小髋关节屈曲角活动范围。后退走较向前走在0°和6°斜坡中表现出较大的第一趾骨峰值压力,在6°和9°斜坡中表现出较小的足底最大压强。【结论】后退走在斜坡上可以更好的避免膝关节损伤发生,可用于下肢力量训练;斜坡上后退走有助于更好地保持平衡,可作为由于足底受力过大导致足踝损伤的预防及康复手段。

流体冲击动物脑损伤装置的研制

本文介绍一种流体冲击脑损伤装置，它利用摆锤打击和流体传导产生瞬间高压流体冲击压致伤。实验结果表明，该装置具有定量可控、致伤部位可精确定位和重复性好的优点，可在不同动物上复制出不同程度的脑损伤。

快速城市化地区典型村镇水资源承载力及影响因素研究

随着乡村振兴战略深入推进,村镇建设正处于社会经济高质量发展转型时期。为研究村镇在快速城市化进程中经济社会发展与水资源承载力之间的关系,以南京市江宁街道为研究区,采用组合赋权法识别村镇水资源承载力关键影响因素,从空间管控、水资源利用、生态环境治理、生活宜居和经济发展5个层面构建评价指标体系,并采用主成分分析法开展水资源承载力评价研究。结果表明,2013—2018年研究区村镇水资源承载力水平存在波动,但整体呈现上升趋势,生态环境治理水平、空间管控和经济社会发展为研究区村镇水资源承载力主要影响因素,水资源利用水平是保障村镇水资源承载力的重要方面。该研究成果可为同类村镇在城市化进程中实现经济社会与水资源协调发展提供参考。

护踝类型对落地时下肢运动学的影响:Meta分析和系统评价

目的系统评估护踝对运动员和普通大学生落地时踝关节运动生物力学的影响,为不同运动水平人群选择护踝提供理论依据。方法以(“护踝”或“踝关节支撑”)和(“落地”或“起跳”)和(“生物力学”或“运动学”或“动力学”或“肌电”或“神经肌肉”)为主题在CNKI、万方等数据库进行检索;以“(ankle brace OR ankle braces OR ankle bracing OR ankle support)AND(landing OR land OR jump OR hopped OR hopping)AND(biomechanics OR kinematics OR kinetics OR electromyography OR neuromuscular)”为英文检索策略,检索Web of science、EBSCO、PubMed等数据库,检索期限为2000年1月~2020年12月。选用Cochrane偏倚风险评估工具对纳入文献进行质量评价,采用Meta分析中的亚组分析确定不同类型护踝对踝关节运动学的影响。结果共13项研究、222名受试者纳入Meta分析。对于运动员,两种护踝均可减少踝关节内翻(弹性护踝:26.7%,SMD=-1.647,P=0.040;半刚性护踝:25.8%,SMD=-0.562,P<0.001),但仅弹性护踝可减少踝关节跖屈8.4%(SMD=-3.42,P=0.021)。对于普通大学生,两种护踝均可减小踝关节内翻(弹性护踝:35.4%,SMD=-1.000,P=0.013;半刚性护踝:31.1%,SMD=-0.881,P<0.001)、跖屈(弹性护踝:23.3%,SMD=-1.381,P<0.001;半刚性护踝:36.3%,SMD=-1.605,P<0.001)。结论两种护踝对有5年以上训练史的业余篮球、排球、跑步运动员均有一定的预防作用,弹性护踝可以限制落地时踝关节内翻和跖屈,而半刚性护踝只能限制踝关节内翻,故弹性护踝的预防效果更好。对于无任何训练背景的普通大学生,两种护踝均可限制踝关节内翻和跖屈,其中弹性护踝对内翻限制更大,半刚性护踝对跖屈限制更明显。因此,若普通大学生有跟腓韧带损伤史,优先考虑选用弹性护踝;有距腓前韧带损伤史的普通大学生,则更适合半刚性护踝。

护踝对FAI者落地动作下肢运动生物力学的影响

目的本体感觉或神经肌肉缺陷引起的复发性踝关节不稳人群,定义为功能性踝关节不稳定者(FAI),护踝会改变着地动作的神经肌肉控制,然而不同护踝的防护效果存在争议。探讨护踝对FAI者踝关节损伤高危动作着地策略的影响,以期更全面了解护踝保护机制。方法10名FAI者随机佩戴Active ankle T2半刚性护踝、195型弹性护踝及无护踝,进行急停侧切。

模拟退火的动态免疫克隆算法在聚类中的应用

为克服单一算法应用于图像聚类问题的缺陷,提高传统聚类算法的准确度和收敛速度,提出基于模拟退火的动态免疫克隆聚类算法。首先,利用网格模板提取待聚类样品图像特征,对问题的解进行符号编码。计算抗体的亲和度,选择优秀的抗体构建疫苗库;对于亲和度超过一定阈值的抗体进行克隆复制,其复制的规模与抗体的亲和度值成正比。其次,根据模拟退火原理,采用变异算子操作在局部范围内深度搜索。为了提高优化解的搜索速度,进行疫苗接种算子操作,如果新抗体优于旧抗体则接收;否则以Metropolis准则接收。最后,计算抗体浓度,采用免疫平衡算子抑制浓度过高的抗体;根据抗体亲和度和浓度,确定选择概率,进行克隆选择算子操作,组合成为新一代种群。仿真实验表明,该算法能够提高图像目标聚类的准确性和效率。

融合区域特征和表格线识别的医学化验单布局识别方法研究

为解决医学化验单版式繁多,通用文字识别系统输出正确率低,识别结果黏连严重的问题,在医学化验单文字识别全过程中,借鉴文档版面分析的思路,提出医学化验单进行布局识别的研究,以提高文字识别的输出正确率。针对医学化验单布局上属于少线表和其呈明显区域分布的特点,本文提出融合区域特征和表格线识别的医学化验单布局识别算法。首先,利用基于Unet的表格线提取网络,提前化验单图像的表格线。其次,引入Mask R-CNN区域特征提取网络,将表格线特征与原始化验单图像一同作为网络的输入。最后,实现对上述区域特征与表格线特征的融合,对待识别区域之间的关系进行建模,并生成最终的精确坐标和语义标签。实验表明,本算法能够较为明显提高医学化验单布局识别的准确度。

地铁车站盖挖逆作法施工技术研究

在实际开展地铁车站的施工过程中,交通、地下的水文地质及管线等因素会对工程的工期及质量产生一定影响。而为确保施工的顺利进行,就需要采取科学有效的施工技术。有研究表明,通过在地铁车站施工中应用盖挖逆作法,可有效解决暗挖施工成本偏高,明挖无法满足施工需求等问题。基于此,文章从概念、施工特点、施工工艺及关键环节等方面出发,就盖挖逆作法这项施工技术展开深入分析,以期为今后的地铁车站施工提供可靠参考。

武穴长江公路大桥斜拉索安装关键技术

以武穴长江公路大桥主桥15号主塔斜拉索安装为例,系统介绍了该桥斜拉索安装施工中索力计算、斜拉索挂设、斜拉索张拉、索力调整等方面的关键技术,可为同类工程做参考。

武穴长江公路大桥滩桥连续梁施工关键技术

在我国经济迅猛发展的背景下,跨江大桥的数量越来越多,滩桥是跨江大桥道重要组成部分,以武穴长江大桥北滩桥为例,系统介绍了该桥(56+100+56)m预应力混凝土变截面连续梁桥0号块施工、连续梁挂篮施工、合拢段施工、施工监控等关键技术,可为同类工程提供参考。

武穴长江公路大桥主桥钢箱梁施工关键技术

文章以武穴长江大桥主桥北岸钢箱梁安装工程为例,系统地介绍了该桥钢箱梁安装施工中的关键施工环节,包括塔区梁段安装;塔区梁段临时锚固;标准梁段安装;临时墩梁段安装;辅助墩、过渡墩梁段安装;中跨合龙段施工;配重混凝土浇筑,以期为同类工程提供参考。

复杂岩层水域大直径超深钻孔灌注桩施工技术研究

针对复杂岩层水域工况下,钻孔灌注桩施工中所遇到的易斜孔、钻孔效率慢、塌孔风险大、钢筋易上浮、易漏浆等工程问题,结合湖北武穴长江大桥所用的施工技术进行技术创新,提出了一种复杂岩层水域大直径超深钻孔灌注桩成孔和钢筋抗浮技术。经实际工程验证,主塔成桩时间由45 d缩短到18 d,垂直度满足验评标准要求,取得了巨大的工期效益和经济效益。