有无跌倒史的脑卒中患者跨越障碍物的时空参数对比分析

目的通过对比有、无跌倒史的脑卒中患者跨越障碍物时的时空参数,为筛选预测脑卒中患者跌倒风险的指标提供理论依据。方法招募33名康复出院的脑卒中单侧偏瘫患者(年龄58.9±8.8岁,病程9.5±5.0月,Berg平衡量表得分48.8±1.8分),根据既往6个月是否有跌倒史分为跌倒组(n=17)和非跌倒组(n=16)。两组受试者的年龄、性别等一般资料均无统计学差异。采用Qualisys红外动作捕捉系统采集患者以患侧腿作为先行腿跨越高4 cm障碍物时的体表标志点坐标,并计算获得步态时空参数。采用独立样本t检验进行两组之间各参数的对比分析。结果在以患侧腿作为先行腿跨越障碍物时,跌倒组跟随腿单支撑期百分比(P=0.001)、跨越复步长(P=0.015)、障碍后单步长(P=0.002)、跟随腿障碍正上方脚趾-障碍物距离(P=0.048)、跟随腿障碍后障碍物-脚跟距离(P=0.01)均小于非跌倒组,初始双支撑期百分比(P=0.045)大于非跌倒组。结论与无跌倒史的患者相比,有跌倒史的患者在以患侧腿作为先行腿跨越障碍物时双支撑期时间延长,跨越步长缩短,以及跟随腿与障碍物之间距离减小,这些指标的变化可能可用于预测脑卒中患者跌倒的风险。

脱水状态对成年女性跨越障碍物时跟随腿下肢关节的步态影响

目的本研究探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时跟随腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP600900,USA)用于数据采集。实验中受试者参与3次实验,第1天为脱水前(EUH),第2天实验为脱水(DEH)、补液后(REP)。障碍物高度分别为受试者腿长(LL,同侧髂前上棘到内髁的距离)的10%、20%和30%。实验数据使用MATLAB(R2022a)进行分析,双因素重复测量方差分析被用来比较3组别(EUH,DEH,REP)*3障碍物高度(10%LL、20%LL、30%LL)对下肢关节策略的影响,显著性水平为P<0.05。结果当跟随腿跨越障碍物时,组别和障碍物高度之间不存在交互作用(P>0.05)。对于不同组别的主要效果,与EUH和REP相比,DEH的髋关节伸展力矩和踝关节旋外力矩较小(P<0.01),而DEH的膝关节外展力矩以及踝关节外展力矩显著较大(P<0.001);对于障碍物高度的主要效果,仅发现跨越30%LL障碍物高度的膝关节外展力矩大于跨越10%LL和20%LL障碍物高度(P<0.05)。结论脱水组在越障时髋关节矢状面活动度下降,经脱水后被障碍物绊倒的风险增加,建议长时间运动期间适当补充液体。

任天堂健身环游戏对女性跨越障碍物时下肢步态不对称的影响

目的跨越障碍物是日常生活中最常见的动作,随着障碍物高度的增加,跨障时跌倒的风险也随之增加。通过任天堂健身环游戏训练后可能提高下肢肌肉力量且有益于改善下肢的双边不对称。本研究旨在探讨任天堂健身环游戏对女性跨越不同高度的障碍物时下肢步态不对称的影响。方法选取吉林体育学院的20名健康女性大学生参与本研究,受试者被分为健身环组(SWI)和传统训练组(TRA),分别在30%、20%、10%腿长高度(LL)下完成3次跨越障碍物试验。使用MATLAB软件和双因素方差分析比较组别和跨越障碍高度对下肢双边不对称性的影响,Bonferroni多重比较进行事后比较。显著性的水平为P<0.05。结果摆动时间、支撑时间和摆动时间与支撑时间比的步态不对称在组别*高度均显示出显著的交互作用(所有P<0.05),单纯主要效果在SWI组与TRA组达显著性差异(所有P<0.05)。事后比较分析得,在30%、20%LL障碍物高度下,摆动时间、支撑时间和摆动时间与支撑时间比的步态不对称在SWI组均低于TRA组(所有P<0.001)。在10%LL高度障碍物高度下,SWI组和TRA组未达显著性差异(所有P>0.05)。结论任天堂健身环游戏训练后跨越较高的障碍物时,下肢不对称性降低,下肢肌肉力量及本体感觉能力提升,从而可以减少成年女性跨越障碍物时跌倒的发生率。

功能性电刺激对女子足球运动员跨越障碍物时终点变量的影响

目的功能性电刺激是将脉冲电流刺激神经肌肉组织以改善或恢复被刺激肌群的功能。跨越障碍物是一种常见的情景,同时也是一项相较于平地行走需要更高水平的神经肌肉激活的动作,因此本研究旨在探究功能性电刺激对女子足球运动员跨越障碍物时终点变量的影响。方法20名青年女子足球运动员,测试经功能性电刺激干预15 min后(FES组)和不做任何干预(CON组)引导腿和跟随腿跨越下肢30%、20%、10%腿长高度障碍物。采用10个红外摄像头的三维运动分析系统和Nexus软件以及三块测力板采集数据。使用MATLAB软件和双因素方差分析比较组别和跨越障碍高度对终点变量的影响,采用Bonferroni进行事后比较,显著性水平为P<0.05。结果引导腿跨越障碍物时,足-障垂直距离和足-障水平距离在FES组与CON组和3种障碍物高度之间存在显著的交互作用。事后比较分析得,跨越20%和30%腿长高度障碍物时,足-障垂直距离FES组大于CON组,而足-障水平距离FES组小于CON组。结论功能性电刺激后跨越20%和30%腿长高度障碍物时,会增加足-障垂直距离并减少足-障水平距离,从而保持姿势稳定和减少跌倒风险。

脱水状态下成年女性跨越障碍物时引导腿下肢关节力矩

目的探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时引导腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP600900,USA)用于数据采集。实验中所有受试者共参与3次实验,第1天为脱水前(EUH),第二天实验为脱水(DEH)、补液后(REP)。障碍物高度分别为受试者腿长(LL,同侧髂前上棘到内髁的距离)的10%、20%和30%。实验数据使用MATLAB(R2022a)进行分析,双因素重复测量方差分析被用来比较3组别(EUH、DEH、REP)×3障碍物高度(10%LL、20%LL、30%LL)对下肢策略的影响,显著性水平为P<0.05。结果当引导腿跨越障碍物时,组别和障碍物高度之间不存在交互作用(P>0.05)。与EUH和REP相比,DEH的髋关节伸展力矩和踝关节跖屈力矩显著较小(P<0.001),而DEH的膝关节屈曲、外展力矩以及踝关节外展力矩显著较大(P<0.001);对于障碍物高度的主要效果,跨越30%LL障碍物高度的髋关节外展力矩、膝关节外展力矩和踝关节跖屈力矩显著小于跨越10%LL障碍物高度(P<0.05)。结论脱水组运动系统表现显著的动力学变化,随着障碍物高度的增加,肌肉需求减少,这导致越障过程中的风险增加。

障碍物高度和先行腿对脑卒中患者跨越障碍物时身体稳定性的影响

目的明确不同高度障碍物和跨越先行腿对脑卒中患者跨越障碍物时身体稳定性的影响,为制定科学有效的康复训练和跌倒预防方案提供理论建议。方法招募20名单侧肢体偏瘫的脑卒中患者(年龄:58.7±8.2岁,病程:8.0±4.6月,MMSE:28.2±2.7,Berg:49.3±1.3),通过三维测力台和红外高速运动捕捉系统同步采集患者分为用健侧及患侧腿作为先行腿跨越10%和20%腿长高度障碍时的动力学及运动学数据,采用双因素重复测量方差分析障碍物高度和先行腿对各步态参数的影响。结果障碍物高度和先行腿对各步态参数的影响均无交互作用(P>0.05)。患者跨越10%腿长高度障碍物时,质心前后方向速度(P<0.001)、先行腿质心-压力中心前后侧距离(P=0.018)、跟随腿质心-压力中心前后侧(P<0.001)和左右侧(P=0.034)距离均大于跨越20%腿长障碍物高度。以患侧腿为先行腿跨越障碍物时,质心前后(P<0.001)和左右(P=0.047)方向速度,以及质心-压力中心左右侧距离(P=0.012)均大于以健侧腿为先行腿跨越障碍物时。结论相比于20%腿长高度障碍物,患者跨越10%腿长高度障碍物时前后及侧向身体稳定性下降。相比于健侧腿,患者以患侧腿为先行腿跨越障碍物时前后及侧向身体稳定性下降。

考虑跨越障碍物行为的元胞自动机模型

为研究跨越障碍物行为对人员疏散进程的影响,建立考虑跨越障碍物行为的人员疏散元胞自动机模型。模型中引入危险度的概念,利用危险度区分可跨越障碍物与不可跨越障碍物;通过2种不同的邻域,实现行人的跨越障碍物行为;建立某地震后的疏散场景,对不同初始行人密度及跨越障碍物行人比例的疏散过程进行模拟,分析初始行人密度、跨越障碍物行为以及跨越障碍物行人比例对人员疏散过程的影响。仿真结果表明:行人跨越障碍物行为使得模拟过程更加符合实际行人面对障碍物的运动模式,消除了障碍物路口行人必须绕过障碍物引起的某些阻塞;与不存在行人跨越障碍物行为相比,初始行人密度增加对存在行人跨越障碍物行为的场景影响更小;行人在面对可跨越障碍物时,跨越障碍物行人比例越高,疏散所需时间越短。

不同运动项目对老年女性跨越障碍物策略影响的研究

跨越障碍物时,由于人体的平衡稳定性遭到破坏,极易造成跌倒。运用录像解析及足底压力等测试手段,选取15名太极拳练习者(年龄:65.8±5.6岁;太极拳练习年限:8.2±2.9年)和15名健步走练习者(年龄:65.6±4.2岁;健步走练习年限:8.8±2.6年)共30名健康女性,分别对跨越0厘米障碍物(正常行走),跨越15厘米障碍物(约20%腿长),跨越23厘米障碍(约30%腿长)进行运动学和动力学指标测试。采用MANOVA对组间数据进行统计学分析。结果发现,有太极拳运动背景的老年女性跨越障碍速度快,步幅大,足跟内侧压力强(P<0.05)。结论:不同运动项目可能对老年女性跨越障碍物的策略造成一定影响,与一般健步走练习相比,太极拳练习具有更好的身体姿态控制能力和跨越障碍物策略。

跨越障碍物水准测量方法研究

本文分析了跨越障碍物水准测量的主要误差来源 ,提出了减少或消除误差的几种方法 ,并经实地施测证明 ,该方法均能满足一定的精度要求 。

跨越障碍物的水准测量

本文对于当水准测量必须跨越障碍物进行观测时,因其视线长度比一般情况长得多而产生的问题,做了分析与探究。并针对问题的仪器i角误差影响和大气折光影响提出了可行措施。

考虑行人跨越障碍物能力的元胞自动机模型

为深入研究不同类型的行人跨越障碍物行为,建立改进的元胞自动机模型,利用Dijkstra算法计算静态场,根据跨越障碍物能力不同将行人分为强跨越能力、弱跨越能力和无跨越能力3类,通过调查大型商场出入口相关尺寸参数和障碍物分布情况,构建商场疏散通道的疏散场景,分析可跨越障碍物的摆放方式与长度、行人密度和在障碍物可跨越条件下出口大小等因素对疏散过程的影响。研究结果表明:考虑跨越障碍物行为更符合疏散实际情况,且具有不同跨越能力的行人达到一定比例时最有利于疏散;行人密度越小,可跨越障碍物的位置对疏散影响越明显;出口在一定大小时就已经满足疏散要求,增大出口对疏散促进作用较小。

脑瘫青少年跨越障碍物的步态研究综述

本研究试图分析脑瘫青少年随跨越高度增加时步态的变化情况,为研究他们跨越不同障碍物时的行为方式提供参考依据,期望能找到一种适合脑瘫青少年进行康复的锻炼方法,使他们能够接近正常人群,降低跌倒损伤风险,提高身体协调运动能力。本文对辅助学校的8名脑瘫青少年在跨越两个不同高度时的步态进行实验,通过结合摄像系统、测力台及足底压力测试系统采集脑瘫青少年期平地行走的下肢运动生物力学各项指标,观测步行不同时相的足底压力情况,运用逆向动力学的方法计算出下肢各关节的关节力矩,分析脑瘫青少年异常步态存在的机理,通过分析比较发现,脑瘫学生在跨越障碍物时步态存在异常,在跨越两个不同高度时,支撑腿和跨越腿随着高度的增加其髋关节、膝关节、足与地面的夹角等角度都发生变化,说明脑瘫青少年为了顺利越过障碍物,不得不调整姿势,通过改变步长和下肢各关节的角度等方面来平稳的跨越。

脑卒中患者跨越不同高度障碍物的运动学分析

目的:探索脑卒中患者跨越不同高度障碍物的运动学机制。方法:将12名脑卒中患者和12名年龄相配的健康老年人分为脑卒中组和正常组,采用英国Vicon三维运动分析系统及两个力台获得两组受试者平地行走的时空参数及跨越10%,20%,30%腿长高度障碍物的关节角度、肢端-障碍物距离等运动学参数。结果:在跨越不同高度的障碍物时,与正常组相比,脑卒中患者骨盆左右倾斜角度增大,跟随腿膝关节屈曲角度增大,先行腿和跟随腿髋关节外展角度增加,而先行腿足跟-障碍物距离减小。结论:跨越障碍物时,脑卒中患者采用了非正常的跨越障碍物模式,增加了能量的消耗,同时摔倒风险也增加了;可以通过三维运动分析系统发现脑卒中患者异常的跨越障碍物模式,从而纠正这种异常模式,增加躯体稳定性,减少能量消耗,提高动作完成效率。

脑瘫青少年跨越障碍的运动学分析

对辅读学校的4名脑瘫青少年在跨越两个不同高度时的步态进行实验,运用录像解析的方法,对跨越障碍物时的步态在空间、时间、时空参数方面分析比较发现,脑瘫学生在跨越障碍物时步态存在异常,在跨越两个不同高度时,支撑腿和跨越腿随着高度的增加其髋关节、膝关节、足与地面的夹角等角度都发生变化,说明脑瘫青少年为了顺利越过障碍物,不得不调整姿势,通过改变步长和下肢各关节的角度等方面来平稳地跨越.

大班区域活动:双杠上的支撑跨越

一、活动背景晨间户外活动开始了,幼儿四散忙碌了起来,单双杠区也热闹起来。有的幼儿在单杠区双臂支撑悬垂,有的幼儿将防护垫架在矮单杠上进行跳箱的游戏,而乐乐和朋朋两个小朋友搬来了几把椅子,放在了双杠的中间,玩起了跨越障碍物的游戏,吸引了许多幼儿的参与……1.能用双臂支撑双杠进行跳跃,增强上肢肌肉的力量和耐力。

老年女性正常行走与跨越不同高度障碍物足底压力特征比较研究

本文随机选取15名健康老年女性为研究对象。采用比利时RSscan公司生产的Footscan 7.9压力分布测试系统采集与分析受试者正常行走、跨越15cm和25cm障碍物三种活动方式的跨障碍前支撑脚(左脚)和跨越障碍后跨越脚(右脚)的足底压力变化数据。研究表明老年女性跨越障碍物前后的支撑腿和跨越腿的足底压力中心轨迹与正常行走明显不同;在跨越15cm和25cm障碍时,支撑腿和跨越腿足底压力的第一和第二峰值都比正常行走小(p<0.05),说明老年女性跨越障碍物时着地和蹬伸力有减小的趋势,以便使身体平稳跨过障碍物;随障碍物高度增加,支撑腿足底足跟内侧、第二、三跖骨和第五跖骨的压力减小明显,跨越腿足底足跟内侧、足跟外侧,第二、三、四跖骨和大脚趾的压力减小明显。

不同足弓结构负重跨障的稳定性

背景:负重跨越障碍物行走在日常生活中较为常见。足弓结构的改变容易引起足部疾病的发生,从而影响行走的步态特征。目的:分析正常足、高足弓、扁平足负重跨障过程中时-空步态参数、动力学参数的变化,探究足弓结构对人体步态稳定性的影响。方法:30名在校健康男性大学生按照足弓形态分为3组,每组10例。正常足组年龄(25.2±0.87)岁,身高(175.73±5.54)cm;扁平足组年龄(25.57±1.29)岁,身高(175.29±5.55)cm;高足弓组年龄(25.1±0.94)岁,身高(174.7±5.61)cm。使用VICON三维运动捕捉系统和Pedar-X鞋垫足底压力测量系统采集各组受试者以日常行走步速在不同负重质量下跨越障碍物时的时-空步态参数、动力学参数,分析在不同负重质量下步态周期、足底压力中心轨迹的变化情况。结果与结论:①不同足弓结构在负重跨障时的足底压力中心位移差异显著,高足弓与扁平足足底压力中心在X、Y轴方向的位移均大于正常足;相比于正常足与高足弓,扁平足在双支撑相占步态周期比例更长,单支撑相占步态周期比例更短。②结果提示,足弓结构对于负重跨障过程中的稳定性有显著影响;相比于正常足,高足弓与扁平足的步态稳定性更低,高足弓需要更多的内侧支撑,扁平足需要更多的外侧支撑来提高步态稳定性;该研究结论可为扁平足和高足弓的矫形康复鞋垫设计提供一定的参考依据。

基于表面肌电分析老年人负重跨障行走跌倒风险

目的研究老年人在手部不同负重分布条件下跨越障碍物时导致跌倒风险性增加的因素,并探讨预防老年人在负重跨障时跌倒的步态策略。方法 12名老年人和12名青年人(对照组)以日常行走步速在不同负重分布方式下进行跨越障碍物和无障碍物行走任务,采集股外侧肌、股直肌和股内侧肌双侧的表面肌电信号,进行平均肌电值分析对比,同时记录受试者跨越障碍时触碰障碍物的情况。结果年龄、负重及跨障因素均对老年人下肢肌肉的活动水平产生显著影响。1 152次跨障试验中共发生9次触障事件。另外,老年人和青年人在完成负重和跨障任务时右股内侧肌的肌肉贡献量最大。结论老年人在负重物均匀分布下利用腿部优势侧率先跨障的情况下跌倒的风险性最低。研究结果为系统评估老年人跌倒风险提供参考,对老年人针对性下肢运动锻炼或康复训练具有一定的指导意义。

基于虚拟现实技术的卡伦平衡训练对帕金森病患者平衡功能以及上下肢运动能力的影响

帕金森病(PD)患者早期可出现静止性震颤、肢体僵硬、步态不稳等症状,表现为明显的运动功能下降。传统的平衡训练能够通过指导患者反复练习行走、跨越障碍物等方式,帮助患者适应自身运动状态,强化运动能力[1]。常规平衡训练虽有一定效果,但其训练内容相对枯燥,患者接受程度较低,从而影响康复效果。虚拟现实技术能够将平衡训练以游戏的形式体现,为康复训练增加了趣味性,从而提高患者的接受程度。