基于特征步态的身份识别方法

本文提出了一种有效实用的基于步态的身份识别方法。通过提取目标行走的差分步态图像,将目标运动过程的动态信息转化为二维平面中的静态信息,利用K-L变换进行特征提取,使用标准的分类器进行分类。在中科院自动化所提供的NLPR数据库上做了大量的仿真实验,验证识别性能。

足下垂刺激器联合牵伸训练对脑卒中后足下垂患者足底压力、步态特征变化的影响

目的探讨足下垂刺激器联合牵伸训练对脑卒中后足下垂患者足底压力、步态特征变化的影响。方法选择2021年11月至2022年6月中国康复研究中心北京博爱医院接收的105例脑卒中后足下垂患者,在组间主要基线特征可比的基础上,采用随机数字表法分为对照组(n=52)与观察组(n=53)。对照组实施牵伸训练干预,观察组实施足下垂刺激器联合牵伸训练干预。比较两组患者干预前后足底压力、步态特征、胫骨前肌与腓肠肌表面肌电信号变化、平衡功能,统计两组患者干预期间跌倒发生率。结果两组患者干预后脚趾区、第一、第二跖骨区、足后跟区足底压力均较干预前升高,且观察组高于对照组,两组第三至第五跖骨区、足底中部区较干预前降低,且观察组低于对照组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者干预后步速、步频、步幅均较干预前提高,且观察组高于对照组,两组步行周期参数较干预前降低,且观察组低于对照组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者的干预后胫骨前肌与腓肠肌表面肌电信号值均较干预前提高,且观察组高于对照组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者干预后Berg平衡量表评分均较干预前升高,且观察组高于对照组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。两组干预期间跌倒发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论脑卒中后足下垂患者应用足下垂刺激器联合牵伸训练,可改善足底压力和平衡功能,纠正步态特征,增强肌群活动能力,降低跌倒风险。

基于3D CNN-BiLSTM-ATFA网络和步态特征的奶牛个体识别方法

针对基于花纹的奶牛个体识别中纯色或花纹较少的奶牛识别准确率较低的问题,本文提出一种基于步态特征的奶牛个体识别方法。首先,将DeepLabv3+语义分割算法的主干网络替换为MobileNetv2网络,并引入基于通道和空间的CBAM注意力机制,利用改进后模型分割出奶牛的剪影图。然后,将三维卷积神经网络(3D CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)构建为3D CNN-BiLSTM网络,并进一步集成自适应时间特征聚合模块(ATFA)生成3D CNN-BiLSTM-ATFA奶牛个体识别模型。最后,在30头奶牛的共1242条视频数据集上进行了奶牛个体识别实验。结果表明,改进后DeepLabv3+算法的平均像素准确率、平均交并比、准确率分别为99.02%、97.18%和99.71%。采用r3d_18作为3D CNN-BiLSTM-ATFA的主干网络效果最优。基于步态的奶牛个体识别平均准确率、灵敏度和精确度分别为94.58%、93.47%和95.94%。奶牛躯干和腿部不同部位进行加权特征融合的个体识别实验表明识别准确率还可进一步提高。奶牛跛足对步态识别效果影响较为明显,实验期间由健康变为跛足和一直跛足的奶牛个体识别准确率分别为89.39%和92.61%。本文研究结果可为奶牛的智能化个体识别提供技术参考。

基于协同分析有跌倒史老年人的步态特征研究

目的基于肌肉协同和运动协同方法,对比正常老年人,对近1年内有跌倒史的老年人进行步态分析,从而分析该类老年人下肢步态运动特征,为该类高跌倒风险老年人再次跌倒提供理论依据。方法纳入14名健康老年人(EC)以及9名曾有跌倒史的老年人(FE),所有受试者均以自然舒适的速度在测力台上完成行走,采集表面肌电信号和运动数据(关节角)、足底压力(COP)、地面反作用力(GRF)。采用非负矩阵分解对表面肌电信号和关节角度的数据进行分析,以揭示两组肌肉协同和运动协同的差异。结果研究结果提示在步态中,曾有跌倒史老年人的肌肉协同和运动协同数量与老年人无显著差异,提示神经肌肉调控没有发生显著改变。但肌肉协同和运动协同的空间组分发生了改变,包括控制髋关节的肌肉权重增加,控制踝关节的肌肉权重降低;髋关节自由度的权重上升,而踝关节的自由度权重下降。协同各模块间相似性结果提示有跌倒史老年人的模块间独立性较高。结论跌倒并不会改变老年人运动模块的复杂性,但确实会影响肌肉协同和运动协同空间组分的构成。

针刺联合骨科熥药对膝骨关节炎寒湿痹阻证患者步态特征的影响

目的探讨针刺联合骨科熥药对膝骨关节炎寒湿痹阻证患者步态特征的影响。方法选取2021年1月—2023年5月北京中医药大学附属护国寺中医医院针灸科和骨科门诊收治的126例膝骨关节炎患者为研究对象,采用区组随机化方法(区组长度为9)产生的随机数字将患者分为3组,剔除失访患者后,针刺组纳入36例、骨科熥药组纳入35例、联合治疗组纳入38例。针刺组采用局部扬刺联合常规取穴针刺方案治疗,骨科熥药组外用骨科熥药治疗,联合治疗组采用局部扬刺联合常规取穴针刺和骨科熥药治疗,3组每隔1~2 d治疗1次,1周治疗3次,共治疗8周。分别于治疗前、治疗结束时(治疗后)及16周随访时采用IDEEA3便捷式步态分析仪检测患者步态参数,包括单腿支撑时间、双腿支撑时间、周期时间、单双腿支撑时间比(SLS/DLS)、肢体摆动时间、步速、步长、步幅和抬腿强度、摆腿强度、蹬地强度、跖屈强度。记录治疗期间3组发生的不良反应。结果治疗后及16周随访时,3组单腿支撑时间、双腿支撑时间、SLS/DLS、步速、步长、步幅和抬腿强度、摆腿强度、蹬地强度、跖屈强度均较治疗前改善(P<0.05);与针刺组、骨科熥药组比较,治疗后及16周随访时,联合治疗组单腿支撑时间、双腿支撑时间、SLS/DLS、步速、步长、步幅和抬腿强度、摆腿强度、蹬地强度、跖屈强度改善明显(P<0.05);针刺组、骨科熥药组各步态参数比较差异无统计学意义(P>0.05)。3组均无晕针、滞针、断针、疼痛加剧、严重针具过敏、熥药烫伤或熥药过敏等不良反应发生。针刺过后出现轻度皮下血肿8例(针刺组3例、联合治疗组5例),数小时内自行消退。结论针刺联合骨科熥药可显著提高膝骨关节炎寒湿痹阻证患者步态稳定性,增强各屈伸肌群力量,延长步行距离,提高步频,效果优于针刺、骨科熥药单独治疗。

基于多尺度特征融合的跨视角步态识别

在跨视角步态识别中,针对衣着遮挡情况下难以提取具有可辨别性和多样性的步态特征,导致识别准确率下降的问题,提出了一种基于多尺度特征融合网络的跨视角步态识别方法。该方法能够有效利用步态特征间的互补性,获得具有可辨别性和多样性的步态特征,从而解决因衣着遮挡造成可辨别性差以及单一性的问题,进而提升跨视角步态识别的准确性。为验证所提方法的有效性,在公共数据集CASIA-B上进行了验证,实验结果表明所提方法在处理具有遮挡条件下的跨视角步态识别问题的识别性能达到了73.4%,同时在正常和背包两种行走条件下的识别性能分别达到了95.5%和88.0%。此外,我们的方法在处理遮挡条件下的识别性能优于同类典型的步态识别方法。

青少年特发性脊柱侧凸患者的步态特征研究进展

目的近年来,我国儿童青少年脊柱侧凸(AIS)问题日益突出,随着病情的进展,AIS不仅影响患者的身体形态,还可能引起步态异常。本文旨在综述AIS患者在无干预步行时的步态参数。方法从CNKI、万方、谷歌数据库中以“步态”“青少年特发性脊柱侧凸”为中文关键词;英文搜索关键字“Adolescent Idiopathic Scoliosis”“Gait”和“Walking”进行搜索,在2024年1月前搜索到相关的35余篇核心文献。结果(1)行走速度:AIS患者与正常参与者在行走速度上没有显著差异。但3项研究报道在更复杂的行走任务中AIS患者的行走速度显著降低。(2)步频:与正常对照组相比,AIS步频大多数情况下未见显著差异,当背负重物时,AIS患者的步频会显著减少。(3)步长和步宽:AIS患者步长较短,在特定条件下步宽较窄。(4)步态不对称性:AIS患者在步态不对称性尽管存在侧向差异,与AIS的严重程度和类型有关。(5)骨盆和髋关节运动:AIS患者在骨盆和髋关节的运动范围减少,矢状面和冠状面运动尤为明显,可能影响步态平稳性和效率。结论尽管目前缺乏证据表明脊柱侧凸对步态的时空和动力学参数有显著影响,但在某些动作和力量参数上存在差异。未来的研究需要进一步评估脊柱侧凸对步态的具体影响,并探索潜在的临床干预措施。

衰弱综合征老年肺癌患者双重任务下的步态特征及其与跌倒的相关性研究

目的探讨衰弱综合征老年肺癌患者双重任务下的步态特征及其与跌倒的相关性。方法选择2021年1月至12月九江市第三人民医院内八病区收治老年肺癌患者98例为研究对象,用简易衰弱量表、老年人跌倒风险评估量表评估并实施步态测量。调查老年肺癌患者衰弱发生现状,比较不同跌倒风险、衰弱状态老年肺癌患者双重任务行走步态参数差异,并分析双重任务下步态参数与跌倒风险评分的相关性。结果98例老年肺癌患者中发生衰弱36例(36.73%),无衰弱62例(63.27%);衰弱者双重任务行走时步行速度、步长、步频均低于无衰弱者,跨步时间较无衰弱者长,差异有统计学意义(P<0.05)。98例老年肺癌患者跌倒风险评分为(12.65±2.16)分,其中跌倒低风险44例(44.90%),跌倒高风险54例(55.10%)。跌倒高风险者双重任务行走时步行速度、步长、步频均低于跌倒低风险者,跨步时间较跌倒低风险者长,差异有统计学意义(P<0.05);老年肺癌患者跌倒风险评分与双重任务下步行速度、步长呈负相关(P<0.05),与步频、跨步时间无相关性(P>0.05)。结论老年肺癌患者在双重任务行走时较易出现步态异常,具体表现为步速减慢、步长减少及跨步时间变异性增加,且衰弱者与跌倒高风险者步态性能恶化更加明显。

痉挛型偏瘫脑瘫患儿下肢多关节运动控制策略及步态特征分析

目的本研究旨在探索痉挛型偏瘫脑瘫患儿(以下简称偏瘫患儿)行走时的下肢多关节运动控制机理,为设计合理康复训练方案、监测预后效果提供理论支撑。方法本研究招募6~10岁健康儿童9名与偏瘫患儿9名。使用Qualisys三维红外运动捕捉系统、Kistler三维测力台同步采集偏瘫患儿和正常儿童的步态数据。根据“环节互动动力学”计算软件,对下肢关节运动中的各关节力矩分量进行计算。使用Shapiro Wilk检验数据的正态性,对符合正态分布的数据使用独立样本t检验,对不符合正态分布的数据使用非参数检验进行统计学差异分析,显著性水平α=0.05。结果第1次双支撑相内,偏瘫患儿的髋关节接触外力矩同相比显著低于正常儿童(P=0.015)。肌肉力矩与互动力矩同相比均显著高于正常儿童(P=0.014;P<0.001),接触外力矩同相比显著低于正常儿童(P=0.011)。第1次双支撑相内,互动力矩净冲量矩显著高于正常儿童(P=0.018)。单支撑相内膝关节接触外力矩净冲量矩显著低于正常儿童(P<0.001),肌肉力矩净冲量矩显著高于正常儿童(P<0.001)。踝关节重力矩净冲量矩显著低于正常儿童(P=0.03)。结论偏瘫患儿下肢运动的协调控制能力较低,不能有效利用环境及自身肢体运动产生的被动力矩。偏瘫患儿支撑相内的髋关节为主导关节,膝关节为从属关节,踝关节作用机制不明显。

绳带疗法对脑卒中偏瘫患者步态特征的即时影响

目的探究绳带疗法对脑卒中偏瘫患者步态特征的即时影响,为制定脑卒中偏瘫患者异常步态的治疗方法提供理论依据。方法选取确诊脑卒中且Holden步行能力评定为3级及以上的患者29人。使用Qualisys红外运动捕捉系统采集患者在下肢前拉法绳带干预前后步行时的体表标志点坐标,计算下肢各关节角度,步长、步宽、健患侧跨步长、健患侧支撑期占比、单支撑期占比等指标。采用配对样本t检验比较干预前后各参数的差异。结果绳带干预后,受试者步行过程中步长减少(P=0.024),步宽增加(P=0.008);患侧着地时刻髋关节屈曲角增加(P=0.005),膝关节屈曲角增加(P<0.001),踝关节跖屈角(P=0.001)及内翻角(P=0.01)降低;患侧离地时刻髋关节屈曲角增加(P=0.001),踝关节跖屈角降低(P=0.022)。健患侧跨步长、健患侧支撑期占比、单支撑期占比、着地时刻踝外旋角以及离地时刻膝关节屈曲角干预前后差异无统计学意义(P>0.05)。结论绳带疗法能改善脑卒中患者步行过程中伸髋和屈膝受限、足下垂问题,提高患者步行稳定性。在偏瘫患者步行能力恢复的康复治疗中,治疗师可以考虑采用绳带疗法改善患者异常步态。

慢性踝关节不稳患者足底压力及步态特征变化的Meta分析

目的系统分析慢性踝关节不稳(CAI)患者步行时、单足支撑时的足底压力分布及步态特征,为临床诊治提供比较确切的依据。方法文献检索于维普中文期刊全文数据库、万方、中国学术期刊全文数据库、PubMed、EMbase、Web of Science,检索时间均从建库至2023年9月15日,对慢性踝关节不稳患者步态、足底压力相关研究进行Meta分析。结果此次经筛选后最终纳入8篇文献,共485例研究对象,纳入的8篇文献质量在中、高水平。在平地步行时,与正常人相比,慢性踝关节不稳定患者的患侧第1跖骨(M1)和足跟内侧均化峰值压力(PF/W)值、第5跖骨(M5)区域足跟内侧、足跟外侧达峰时间(TPF)值显著降低,M5区域PF/W值显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。在单足支撑时,与正常人相比,慢性踝关节不稳定患者内外侧、前后侧边界时间(TTB)最小值、TTB极小值平均值均显著减少,压力中心(COP)偏移速度明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。慢性踝关节不稳患者的步速与正常人相比,差异无统计学意义(P>0.05)。与正常人相比,慢性踝关节不稳患者的X方向力峰值明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论慢性踝关节不稳患者在平地步行、单足支撑时存有生物力学改变,主要表现为步行时足底压力向外转移,单足支撑时内外前后侧稳定性下降。

帕金森病步态的可穿戴多源数据采集与特征识别方法

针对帕金森病患者因早期症状隐匿、个体差异显著而导致该病早期识别与健康量化表征困难的问题,提出了一种柔性可穿戴的多源步态数据采集与特征分类方法。开发了柔性可穿戴步态采集系统,通过融合16通道柔性压阻传感器与8通道柔性压电传感器分别采集足底压力和形变信息,并针对各传感器设计了多源信号调理和传输电路,实现了多源步态信号的实时采集与无线传输。利用所设计的系统采集了帕金森患者与健康对照组的正常行走数据,通过对步态数据进行特征构建和显著性差异分析,提出了帕金森病特征识别方法,获取了具有识别效果的显著差异性特征。研究结果表明:帕金森病患者的时相特征不对称度、峰值变异系数、步态周期变异系数等特征值明显大于健康对照组。以支持向量机和k-近邻作为分类器分别对比了单一数据和多源数据特征用于帕金森病诊断的结果,发现当同时使用2种信号特征时,分类准确率比单一数据特征高6%~10%,其中基于k-近邻算法的帕金森病分类准确率达到89.66%。所提方法能有效提高帕金森病识别率,为帕金森病步态异常量化分析与诊断的临床应用奠定了基础。

基于DeepLabCut算法的小鼠步态分析系统建立及对衰老所致运动功能的评价

目的建立一种基于DeepLabCut(DLC)算法用于评价老年小鼠运动功能的步态分析系统。方法基于深度学习技术中的DLC算法,采用跑台装置和全封闭设计,构建系统软硬件;应用本系统评价不同运动模式下衰老所致小鼠的步态差异;通过相关性分析探究体质量与体长对步态指标的影响。结果本系统实现特定步速下小鼠三维立体步态(侧面和腹平面)的同步分析,自动量化47项步态指标。应用本系统发现,步行时(15 cm·s^(-1)),相比2月龄、8月龄和15月龄小鼠体转角标准偏差下降,前肢摆动时长、膝关节(Knee)角度标准偏差、左后爪和右后爪向外角度平均值增加;15月龄小鼠还出现步频降低,步幅、双支撑总时长、Knee伸展和收缩距离增加。小跑时(20 cm·s^(-1)),15月龄小鼠无法稳定行走,相比2月龄,8月龄小鼠左后爪向外角度平均值和双支撑总时长增加。相关性分析发现,步频、步幅、前肢摆动时长、后爪向外角度平均值、双支撑总时长、Knee角度标准偏差、Knee伸展和收缩距离等指标均未受到体质量和体长变化的影响。结论基于DLC算法的小鼠步态分析系统实现了对老年小鼠步态更加敏感、准确、全面的评价,区分出老年小鼠为维持步态稳定性所表现的步态特征,并筛选出更能反映老年小鼠步态变化的行为指标。为今后更有效评估抗衰老、抗运动协调功能下降药物的药效与副作用提供方法学基础。

基于向量分析法研究脑瘫儿童步态时下肢关节协调性和变异性

目的通过向量分析法探索脑瘫儿童在平地行走时的下肢协调性和协调变异性,为脑瘫步态特征的量化分析提供数据参考,有助于行走协调康复训练方案的针对性设计。方法8名脑瘫儿童及配对8名健康儿童,以0.45 m/s速度在跑步机上行走,运用Vicon三维动作捕捉系统收集下肢运动学数据,运用Matlab软件自编代码计算下肢关节间的耦合角及耦合角标准差,分别采用圆形分布资料统计和独立样本t检验,评价下肢关节协调性及变异性。结果协调性统计结果显示,在第2双支撑期,脑瘫组髋-膝关节矢状面耦合角显著大于对照组(P=0.036);在摆动期,脑瘫组膝-踝关节矢状面耦合角显著大于对照组(P=0.017)。变异性统计结果显示,在第2双支撑期,脑瘫组矢状面膝-踝关节的耦合角标准差大于对照组(P=0.002);在摆动期,脑瘫组矢状面膝-踝关节的耦合角标准差大于对照组(P=0.015)。结论脑瘫儿童与健康同龄儿童平地行走支撑后期与摆动期步态协调模式存在差异。在第2双支撑期和摆动期,脑瘫儿童下肢髋-膝、膝-踝关节在矢状面内比健康同龄儿童表现出更差的协调性及更大的变异性。建议通过加强下肢关节间协调控制干预,促进脑瘫儿童步态康复。

背包腰带强化对儿童行走和跑步时步态参数的影响:一项随机交叉前瞻性研究

目的背包是学龄儿童和青少年日常生活中常用的物品。然而,随着学业压力的增加,长期携带沉重背包可能影响儿童的生长发育。本研究旨在评估背包携带对儿童行走和跑步时步态特征的影响,重点关注背包腰带设计对步态和生物力学适应背包负荷的影响。方法采用随机交叉设计和重复测量法,12名受试者(6名男童和6名女童)分别背负配有腰托和无腰托的两种背包进行测试。通过分析背包腰带的有无对儿童自然行走和跑步过程中的步态参数的影响,比较不同背包设计对步态特征的影响。结果12名儿童完成了测试。方差分析结果显示,在有和无腰托背包的条件下,前足支撑期百分比(F=58.031,P<0.001)、后足支撑期百分比(F=58.031,P<0.001)、前足触地时间支撑期百分比(F=3.507,P<0.034)、后足触地时间支撑期百分比(F=11.359,P<0.001)和横向对称系数(F=303.548,P<0.034)存在显著差异。携带配有腰带的背包行走和跑步时,负荷响应(MD(SE)=3.10~3.28,t=3.49~3.56,P=0.004)和预摆动期百分比显著增加,但横向对称系数和后足触地时间支撑期未见显著差异。结论配备腰带的背包显著影响了儿童行走和跑步过程中的步态特征,尤其是在负荷响应和预摆动期方面。研究强调了腰带在增强稳定性和减轻儿童背包携带过程中的疲劳的重要性。

基于可穿戴系统的全膝置换术前后步态生物力学对比研究

目的针对现有全膝关节置换患者术前术后步态测试成本高昂、场地局限且无法定量评估患者损伤与恢复程度的问题,本研究基于可穿戴系统实现对患者步态生物力学特征高效率、低成本、高精度的定量评测,为患者的术后康复规划提供理论和实践指导。方法使用惯性动作捕捉系统和足底压力分布测量鞋垫对10位接受全膝关节置换患者进行术前和术后1个月的步态数据采集,在患者独立无干预状态下,获得自适应速度行走的数据,并对运动学与动力学参数进行特征分析,采用单因素方差分析对数据进行组间各因素差异性对照分析。结果术后1个月与术前的步态特征相比,行进过程中手术侧腿的垂直地面反力均值减少5%,非手术侧腿的垂直地面反力增加8%;手术侧腿与非手术侧腿的足底压力中心轨迹长度差相较于术前减少(P<0.05);手术侧腿在步态周期中支撑相时间相较于术前增加12.33%,步长、步速和步频相较于术前都有所增长且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论与全膝关节置换术前相比,手术侧腿所受垂直地面反力增加,且在步态周期内支撑期时间增加,患者在术后行走能力得到较大改善。通过对患者术前损伤与术后康复程度的检测与分析,对临床医生制定康复规划具有显著参考意义。

扰动太极拳对老年男性肌肉力量、步态特征和抗跌倒风险指数的影响

目的 采用水作为外界干扰因素创建扰动性太极拳,比较扰动性和正常太极拳练习对老年男性肌力流失、抗跌抗风险指数干预效果的优劣。方法 88例胜利油田海上石油平台退休老年男性随机分为实验组(n=45)与对照组(n=43)。实验组和对照组分别进行24 w水扰动性和陆地太极拳训练。实验前后分别对两组下肢三大关节等速力矩、正常步态和躯干运动学参数及跌倒指数进行测试。结果 干预后,两组下肢三大关节60°/s和120°/s等动向心收缩屈伸肌群的相对峰值力矩均较干预前显著增强(P<0.05),但两组之间无显著差异(P>0.05);干预后,两组正常步态步长、步速、摆动时相百分比均较干预前明显增加(P<0.05,P<0.01),实验组比对照组增长幅度更明显(P<0.05);干预后,两组肩、髋轴扭转幅度均明显增大(P<0.05,P<0.01),躯干左右晃动则显著下降(P<0.05,P<0.01),且实验组肩、髋轴扭转幅度增加幅度明显大于对照组(P<0.05),躯干左右晃动明显小于对照组(P<0.05);对照组躯干前倾幅度干预前后差异不显著(P>0.05),实验组前倾幅度显著小于对照组(P<0.05);干预后,两组跌倒指数(FI)均明显下降(P<0.05,P<0.01);实验组FI比对照组下降更明显(P<0.05)。结论 两种太极拳锻炼均能明显提高老年男性下肢肌力、步行能力和动态平衡能力,增强抗跌倒风险能力,且水扰动太极拳对步行能力、动态平衡和抗跌倒风险能力的提升效果更佳。

不同背包负重对青少年上楼梯步态的影响

目的背包负重上楼梯是青少年生活中常见的行为,本研究探究不同背包负重条件下,青少年上楼梯身体姿势控制是否改变。方法选取16名健康中学生(年龄13.2±1.6岁;体重52.3±2.1 kg;身高166.8±6.1 cm)参与本研究。使用红外动作捕捉系统、三维测力台与无线表面肌电同步采集不同背包负重(无负重、10%体重、15%体重、20%体重)条件受试者上楼梯步态特征。计算步态参数、3个步态周期(单支撑期、双支撑期与摆动期)持续时间、下肢关节角度、关节力矩、足阔清以及质心-压心倾角。使用Shapiro-Wilk检验验证数据是否符合正态分布,使用SPSS与SPM工具包中单因素重复测量反差分析对不同负重情况下步态特征进行差异比较。结果步态参数随背包负荷的变化无显著差异;髋屈曲、外展、躯干、头颈关节角在不同阶段差异有统计学意义(P<0.05);各阶段髋关节、膝关节、踝关节力矩差异有统计学意义(P<0.05);股直肌、胫前肌、腘绳肌、腓肠肌在不同时期具有统计学意义(P<0.05);各阶段质心-压心倾角差异显著(P<0.01)。结论受试者会通过调整姿势控制来弥补背包负荷,以保持他们姿势稳定性;结果表明,20%自身体重负重对于姿势控制影响较大,建议中学生将背包负重控制在15%以下。

双重任务介入对肌肉衰减症人群步态姿势的影响

目的评估不同类型双重任务对肌肉衰减症人群步态姿势影响,为识别肌肉衰减症人群步态生物力学特征提供参考。方法选取肌肉衰减症与正常老年受试者共60名。两组受试者被要求分别在单任务、认知双任务、动作双任务3种模式下进行步行测试,并采用三维摄像运动捕捉系统进行数据采集。统计学方法运用双因素方差分析筛选肌肉衰减症人群步态特征参数,并采用人工神经网络(artificial neural network,ANN)算法进行权值分析各特征参数。结果(1)相比正常老年组,肌肉衰减症组在相同任务步行下,步速、步宽、步长、步态周期、步态变异性、右双支撑百分变异性等25个参数存在显著差异(P<0.05)。(2)相比单任务步行,肌肉衰减症组在双任务步行下,步频、步态周期、支撑期等18个参数存在显著差异(P<0.05)。(3)共计14个步态姿势参数存在组间与任务间显著差异而被纳入步态特征权值分析中。结果显示,数据集特征权值排序前3分别为:步长、步频、右双支撑百分比。结论双任务介入步行时,肌肉衰减症人群相较正常老年人展现出更高的步态变异性,姿势控制能力明显减弱。建议老年健康服务工作人员重点关注肌肉衰减症人群在双任务下的步态特征,以便制定和优化针对肌肉衰减症人群的姿势控制策略。

情景互动康复系统对创伤后膝关节障碍患者运动功能、步态特征及预后的影响

目的探讨情景互动康复系统在创伤后膝关节障碍患者中的应用效果。方法将2020年3月至2022年5月来河南省直第三人民医院就诊的创伤后膝关节障碍患者94例作为研究对象,按随机数字表分为对照组、观察组,各47例。对照组予以常规康复治疗,观察组在对照组基础上应用情景互动康复系统辅助治疗。两组均治疗8周,比较两组运动功能[膝关节功能量表(HSS)、膝关节功能Lysholm评分]、平衡能力[Berg平衡量表(BBS)]、步态特征、生活能力[Barthel指数(BI)]及康复治疗依从性。结果治疗后观察组HSS、Lysholm、BBS评分(69.42±5.06)分、(68.86±5.43)分、(44.59±3.79)分高于对照组(64.85±4.92)分、(64.19±5.12)分、(40.26±3.88)分,P<0.001;治疗后,观察组步长、步频、步速、单腿支撑时间、抬腿强度(51.36±5.73)cm、(108.82±9.35)步/min、(59.25±7.16)m/min、(603.49±46.58)ms、(1.95±0.38)G均高于对照组(45.56±6.13)cm、(100.46±7.64)步/min、(51.42±6.85)m/min、(559.75±41.39)ms、(1.72±0.42)G,P<0.001;治疗后观察组BI评分(86.73±5.16)分高于对照组(79.48±4.52)分(P<0.001);观察组康复治疗依从性93.62%(44/47)高于对照组78.72%(37/47),P<0.05。结论情景互动康复系统能提高创伤后膝关节障碍患者运动功能及平衡能力,改善患者步态特征,增强患者康复治疗依从性,有利于提高患者日常生活能力。