基于叠加效应的全身振动联合蹲起同步训练对脑卒中患者步行功能的影响

目的:探讨基于叠加效应的全身振动联合蹲起同步训练对脑卒中患者步行功能的影响。方法:选取复旦大学附属华山医院康复医学科(浦东院区)40例监护或者辅助具下,可以独立步行的脑卒中患者,随机分为全身振动训练组(WBVT组)和对照组,两组均采用常规康复治疗,每天40min。WBVT组在常规康复治疗的基础上增加全身振动联合蹲起同步训练,20min/次/天。对照组在常规康复治疗的基础上增加在全身振动平台上无振动站立,20min/次/天。分别在入组时和干预4周后,采用穿戴式三维步态评估仪对患者步行能力进行评估,使用表面肌电图仪采集患者步行过程中的股直肌和股二头肌长头的肌电信号,并对干预前后的数据进行统计学分析。结果:经过4周干预,两组的步速和步幅均比治疗前有提高(P<0.05),且WBVT组均优于对照组(P<0.05);WBVT组膝关节摆动角度较治疗前有提高(P<0.05),明显优于对照组;在患侧单支撑相(SS),WBVT组双侧股直肌和股二头肌协同收缩率干预前后均有差异(P<0.05);在患侧摆动相(SW),两组双侧股直肌和股二头肌协同收缩率干预前后均有差异(P<0.05),但干预后WBVT组患侧优于对照组(P<0.05)。结论:基于叠加效应的全身振动联合有节律的蹲起同步训练能够改善患者步行速度、步幅和下肢肌肉协同收缩率,改善患者步行功能。

双足机器人蹲式行走步态的设计与研究

双足机器人具有结构复杂、系统耦合度高的特征,步态行走易受外部环境干扰。为有效提高双足机器人的行走稳定性,设计了一种蹲式行走步态。根据结构特点进行自由度配置,并完成运动学模型的建立。文章阐述了双足机器人蹲式行走步态的过程,对其质心及关键关节进行轨迹规划,并搭建了双足机器人实验平台。实验结果表明:在蹲式步行过程中,运动轨迹偏差小于0.5 cm,有利于保证行走时的稳定性。

不同运动状态下国产人工膝关节接触压力分布有限元分析

为研究力轴一致时不同运动对人工膝关节各组件接触压力的影响,拍摄下蹲、上楼梯和步行运动过程并解析得到运动学数据,基于国内厂家提供的图纸,建立人工膝关节的三维有限元模型,对其施加运动和载荷进行计算分析.结果表明:双腿直立时各组件上的接触压力峰值最小,而下蹲90°时股骨组件最大,下蹲120°时胫骨垫组件最大,上楼梯时各组件峰值介于下蹲90°和120°之间;步行过程中,单腿支撑、脚趾离地和脚跟着地时各组件的压力峰值依次降低.这表明该国产人工膝关节符合国人膝关节的解剖结构,内、外侧接触压力峰值适中且具有较大的接触面积,可以满足临床上的要求.

日常运动时内翻人工膝关节接触压力的有限元分析

为了研究内翻对人工膝关节接触压力的影响,建立了符合国人解剖特征的人工膝关节三维有限元模型,进行了不同运动和载荷作用下,对线一致与内翻5°时人工膝关节接触压力分布的有限元分析,并进行了对比分析。结果表明,对线一致时,国产人工膝关节接触压力值适中,接触区域均匀、对称,可以满足要求;而内翻5°时,接触压力峰值急剧增大,接触区域主要出现在各组件的内侧且明显减小,容易出现应力集中的情形。因此,在临床置换手术中应极力避免内翻5°以上这种对线不齐状态的出现。

改良蹲走试验在诊断膝关节半月板损伤中的临床意义

目的 探讨简单易行、诊断率较高的一种物理检查方法,提高半月板损伤术前诊断率。方法 对三种类型膝关节病痛:半月板损伤105例;外伤性滑膜炎180例;良性关节痛180例,采用半月板损伤临床常用的几种物理检查方法,逐一试验排除、对照、记录,再经手术及关节镜证实各类物理检查的阳性率。结果 经改良的蹲走试验,在术前的诊断率最高,阳性率占82％。结论 膝关节半月板损伤物理检查,在术前相当重要,尤其在高科技检查不能全面开展普及的情况下,改良蹲走试验不失为一种较好的物理检查方法。

人体下肢运动摄影及其运动学数据的确定

采用运动摄影的方法,确定人体下肢在平地行走、下蹲和起立以及上楼梯等运动的运动学数据,并对其进行比较分析。通过对采集的图像序列进行分析和处理,获得了人体下肢标志点在不同运动下的运动学数据。在上楼梯时膝关节的屈膝角变化范围较窄,但变化速度较快;而在平地行走时屈膝角逐步增大,但变化相对比较平缓,故上楼梯更易导致膝关节损伤。在下蹲的过程中,屈膝角随下蹲而逐渐变化,而起立时则和下蹲过程相反。该方法可以简单而快速地确定人体的运动学数据,可为人体运动的计算机模拟和分析提供运动学数据,也可为临床运动相关疾病的诊断和运动康复训练提供参考依据。

短跑道速度滑冰运动员坡路训练方法

目的：探究坡路训练方法对短跑道速度滑冰运动员速度与速度耐力素质的影响；方法：采用坡路（坡度15°左右）进行快速屈膝走，利用血乳酸作为强度监控指标进行无氧耐力速度训练；结果：坡路训练方法，坡度15°～20°为宜，长度150～200m为完成有效负荷的距离，血乳酸达到10mmol／L为有效强度；结论：坡路训练是改善短道速滑运动员骨胳肌代谢水平，提高其乳酸生成能力与发展快速蹬冰力量的有效手段。

基于脑血氧信号的下肢运动状态识别方法研究

为了提高下肢运动辅助设备的智能性,准确地识别使用者的运动意识是至关重要的。采用血氧含量信息作为识别下蹲、行走和起立3种下肢运动状态的信号来源,对基于脑血氧信号的下肢运动状态识别方法进行了研究。总共有14位被试对象参与了本次自发运动的实验,运动的开始、运动的结束和运动时长都是由被试自主控制的,在每一个真正的运动任务开始前都会有一段时间的想象运动。实验过程中的信号都是由近脑红外成像设备记录。分析过程中采用小波包变换将频域段分成5个频段:0~0.03 Hz、0.03~0.06 Hz、0.06~0.09 Hz、0.09~0.12 Hz、0.12~0.15 Hz,想象阶段的合氧血红蛋白的均值和变化率被用作分析特征的数据样本。通过单变量特征优化法选择了103个特征向量,采用逻辑回归法、k-近邻法和支持向量机3种子分类器融合的决策模板法对信号进行识别,识别率达到了86.78%。由于所有的特征采用的是想象阶段的数据,时间上具有提前性,所以该结果对于发送指令给辅助运动器械控制患者运动将有非常大的优越性。