OpenSim环境下扁平足患者步态支撑期踝周肌群肌力分析

目的:探讨扁平足步态支撑期特征与下肢肌力间的关系。方法:招募20名受试者,通过足弓高度指数将受试者划分为正常足组(n=10)和扁平足组(n=10)。采用步态测试和OpenSim模拟仿真,对两种足型受试者的步态周期运动学参数、支撑期地面反作用力和踝周肌群肌力进行对比分析。结果:扁平足行走时支撑期占比和足跟离地时间高于正常足(P<0.05),踝关节在步态过程中表现出过度外翻(P<0.05);着地时髋膝关节屈曲角度高于正常足(P<0.05);扁平足支撑期地面反作用力两峰值F1和F3相对值低于正常足(P<0.05);扁平足步态支撑期胫骨前肌、胫骨后肌、腓肠肌、腓骨长肌、腓骨短肌、趾长屈肌、拇长屈肌最大肌力小于正常足(P<0.05)。结论:OpenSim能够较好地模拟扁平足步态特征,扁平足通过着地时更大的髋膝屈曲角度来弥补踝背屈肌群肌力较弱造成的缓冲震荡能力不足。其较低的足弓使胫骨后肌、趾长屈肌、拇长屈肌在支撑中期具有较高的激活程度。扁平足比目鱼肌在蹬伸阶段表现出比正常足更高的推进贡献率,但整体推进能力仍低于正常足。