步態(tài)檢測(cè)設(shè)備——運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

1、定義運(yùn)動(dòng)學(xué)(Kinematics)是研究步行時(shí)肢體運(yùn)動(dòng)時(shí)間和空間變化規(guī)律的科學(xué)方法，主要包括：步行整體時(shí)間與空間測(cè)定和肢體節(jié)段性運(yùn)動(dòng)方向測(cè)定。

2、時(shí)間/空間參數(shù)測(cè)定

（1）足印法是步態(tài)分析早期和簡(jiǎn)易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般為4~6 m）鋪上白紙。受試者走過白紙，留下足跡，便可以測(cè)量距離。也可以在黑色通道上均勻撒上白色粉末，讓患者赤足通過通道，留下足跡。獲得的參數(shù)包括：①步長(zhǎng)(Step length)指一足著地至對(duì)側(cè)足著地的平均距離。國(guó)內(nèi)也有稱之為步幅。②步長(zhǎng)時(shí)間(step time)指一足著地至對(duì)側(cè)足著地的平均時(shí)間。③步幅(Stride length)指一足著地至同一足再次著地的距離，也有稱為跨步長(zhǎng)。④步行周期(cycle time)指平均步幅時(shí)間(stride time)，相當(dāng)于支撐相與擺動(dòng)相之和。⑤步頻 (cadence)指平均步數(shù)（步/min），步頻=60(s) ÷步長(zhǎng)平均時(shí)間(s)。由于步長(zhǎng)時(shí)間兩足不同，所以一般取其均值。有人按左右步長(zhǎng)單獨(dú)計(jì)算步頻，以表示兩側(cè)步長(zhǎng)的差異。⑥步速(velocity)指步行的平均速度(m/s)，步速=步幅÷步行周期。⑦步寬(walking base)：也稱之為支撐基礎(chǔ)(supporting base)，指兩腳跟中心點(diǎn)或重力點(diǎn)之間的水平距離，也有采用兩足內(nèi)側(cè)緣或外側(cè)緣之間短的水平距離。左右足分別計(jì)算。⑧足偏角(toe out angle)指足中心線與同側(cè)步行直線之間的夾角。左右足分別計(jì)算。

步態(tài)檢測(cè)設(shè)備——運(yùn)動(dòng)測(cè)定

節(jié)段性運(yùn)動(dòng)測(cè)定節(jié)段性運(yùn)動(dòng)測(cè)定是指步行時(shí)特定關(guān)節(jié)或運(yùn)動(dòng)中心的三維動(dòng)態(tài)分析，即步行時(shí)關(guān)節(jié)各方向活動(dòng)角度的動(dòng)態(tài)變化及其與步行時(shí)相之間的關(guān)系。常用的分析方式有：

（1）同步攝像分析在4~8米的步行通道的周圍設(shè)置2~6臺(tái)攝像機(jī)，同時(shí)記錄受試者步行圖象，并采用同步慢放的方式，將受試者的動(dòng)作分解觀察和分析。

（2）三維數(shù)字化分析通過2~6臺(tái)檢測(cè)儀(數(shù)字化檢測(cè)儀或特殊攝像機(jī))連續(xù)獲取受試者步行時(shí)關(guān)節(jié)標(biāo)記物的信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，分析受試者的三維運(yùn)動(dòng)特征。同一標(biāo)記物被兩臺(tái)以上的檢測(cè)儀同時(shí)獲取時(shí)，即可進(jìn)行三維圖象重建和分析。輸出結(jié)果包括：數(shù)字化重建的三維步態(tài)、各關(guān)節(jié)三維角度變化、速率和時(shí)相。關(guān)節(jié)標(biāo)記物一般置放于需要觀察的關(guān)節(jié)或重力中心。

（3）關(guān)節(jié)角度計(jì)分析采用特別制做的關(guān)節(jié)角度計(jì)固定于被測(cè)關(guān)節(jié)，記錄關(guān)節(jié)活動(dòng)的角度改變，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并用計(jì)算機(jī)重建步態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，特別是上肢檢查十分方便；缺點(diǎn)是難以正確記錄旋轉(zhuǎn)和傾斜活動(dòng)。

步態(tài)檢測(cè)設(shè)備——步態(tài)檢測(cè)的意義

比如，如果有人身體平衡發(fā)生變化，兩側(cè)體重不一致，表明他的神經(jīng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)了問題。有些患者會(huì)有比較嚴(yán)重的步態(tài)障礙，主要體現(xiàn)在步幅、行走節(jié)奏上。有了這些檢測(cè)數(shù)據(jù)，醫(yī)生能盡早發(fā)現(xiàn)各種疾病的患者，并且更有效地監(jiān)測(cè)老年人或其他想要獨(dú)立生活的高危人群。在不影響監(jiān)測(cè)對(duì)象生活的情況下，跟蹤他們的步態(tài)信息，密切關(guān)注用戶的健康狀況。

步態(tài)檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

步態(tài)分析的應(yīng)用層面同樣豐富，比如：

康復(fù)中心內(nèi)的器械使用驗(yàn)證，檢驗(yàn)康復(fù)訓(xùn)練的實(shí)際效果；

醫(yī)類機(jī)構(gòu)內(nèi)，可以對(duì)足踝類疾病進(jìn)行日常分析和診斷；

健身機(jī)構(gòu)可以利用數(shù)據(jù)進(jìn)行定量訓(xùn)練與指導(dǎo)，甚至是對(duì)運(yùn)動(dòng)的損傷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

而對(duì)于老人與小孩，還可以對(duì)日常步態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及預(yù)警。

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