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步態(tài)檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用條件
醫(yī)院、體育訓(xùn)練場(chǎng)等環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境有很大不同,因此,一套步態(tài)分析系統(tǒng)要從研究領(lǐng)域進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域(如醫(yī)院臨床診斷),必須具備一定的條件:
1.容易操作:非步態(tài)系統(tǒng)研究人員,如一般醫(yī)生、護(hù)士稍加訓(xùn)練也會(huì)使用,理想情況是任何人都能操作。
2.輸出結(jié)果直觀,易于理解、保存。
3.執(zhí)行時(shí)間較快,以縮短患者檢查時(shí)間(盡量不超過(guò)5分鐘)。
4.能提供較多的參數(shù)。
5.成本較低,運(yùn)行費(fèi)用也要低。
6.安裝、校準(zhǔn)及運(yùn)輸都較方便。
7.適應(yīng)面廣,適合從兒童到成年人的步行、快跑及跳躍等的測(cè)量。
8.要求足夠的測(cè)量量程及靈敏度,良好的線性、較少滯后效應(yīng)、較高的采樣率、空間分辨率、壓力分辨率及信噪比等,此外還要求重復(fù)性好,性能穩(wěn)定。
9.對(duì)受試者行動(dòng)障礙較少,接近自然運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
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(chēng)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——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(chēng)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(chēng)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(chēng)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——常見(jiàn)的異常步態(tài)分析
(1)跨閾或垂足步態(tài)(steppage or footdrop gait):脛前肌麻木者,因足下垂,擺動(dòng)期髖及膝屈曲度代償性增大,形成跨越步。
(2)偏癱步態(tài)(hemiplegic galt):指一側(cè)肢體正常,而另一側(cè)肢體因各種疾病造成癱瘓所形成的步態(tài)。其典型特征為患側(cè)膝關(guān)節(jié)因僵硬而于邁步相時(shí)活動(dòng)范圍減小,患側(cè)足下垂內(nèi)翻,為了將癱瘓側(cè)下肢向前邁步,邁步相患側(cè)代償性骨骼上提、髖關(guān)節(jié)外展、外旋,使患側(cè)下肢經(jīng)外側(cè)劃一個(gè)半圓弧,而將患側(cè)下肢回旋向前邁出,故又稱(chēng)為劃圈步態(tài)。