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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(guò)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(guò)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，3D姿態(tài)檢測(cè)方案，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——技術(shù)介紹

時(shí)空測(cè)量法：時(shí)間和空間方面的測(cè)量可以形成對(duì)步態(tài)的一個(gè)多方面的分析。因?yàn)椴綉B(tài)是一種周期性的活動(dòng)，所以一個(gè)基本假設(shè)是我們假設(shè)每一步都在本質(zhì)上與下一步相同。

一個(gè)完整的周期步態(tài)稱作"步態(tài)周期"(Gait Cycle)。一個(gè)步態(tài)周期被分成了兩個(gè)階段，分別是"支撐階段"(stance phase)和"擺動(dòng)階段"(swing phase)。并且又進(jìn)一步分為了七個(gè)小部分(此處不表)，每一部分都有各自的特征及相關(guān)參數(shù)。

時(shí)空測(cè)量是對(duì)速度、節(jié)奏、步長(zhǎng)、周期時(shí)間、時(shí)間百分比等多個(gè)參量進(jìn)行的測(cè)量與分析。

步態(tài)檢測(cè)設(shè)備——檢測(cè)技術(shù)介紹

根據(jù)檢測(cè)設(shè)備的原理，人體姿態(tài)檢測(cè)方案，步態(tài)檢測(cè)技術(shù)大致可以分為基于影像和基于傳感器的兩大類?；谟跋竦牟綉B(tài)采集設(shè)備應(yīng)用比較廣泛的是立體視覺(jué)技術(shù)，該技術(shù)主要區(qū)別于單目視覺(jué)采集系統(tǒng)，利用攝像頭組獲得目標(biāo)的不同角度上的影像信息，身體姿態(tài)檢測(cè)方案，通過(guò)視覺(jué)圖像處理得到深度等信息。利用該技術(shù)的三維步態(tài)采集系統(tǒng)成本高昂，通常需要較大的空間，同時(shí)要求拍攝角度和靶標(biāo)位置，環(huán)境中的任何遮擋和干擾光點(diǎn)都會(huì)影響采集結(jié)果，姿態(tài)檢測(cè)方案，臨床實(shí)際操作過(guò)程較為復(fù)雜，要求患者配合度高，同時(shí)涉及多個(gè)產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)。其他基于影像的步態(tài)采集技術(shù)還包括飛行時(shí)間的紅外相機(jī)和紅外熱成像法等。

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