膝关节骨性关节炎步态分析的研究进展

严 重降低了 中老年人 的活动能力 ， 大大增 加了患者的医疗费 用和社会负担 ， 因而备受重视 。Ｋ Ｏ Ａ除 了会导致疼痛及关节
功能 障碍之 外 ， 还 会 引 起 步 态 异 常 。 现 代 步 态 分 析 技 术 为
频、 步宽 、 步长 、 足偏角等属 于时空参 数 ； 髋、 膝、 踝一 个关节 在水平面和矢状面上角度 的周期性变化属于关节角度参数 一 １ ． ２ ． １ 时空参数 的改变 ： 在步态分析应用 中常见的时空参数 有步频 、 步幅 、 步长、 步速 、 步态 周期 、 支撑期百分 比等。步长 是 一侧肢体足跟（ 足尖） 到另一侧足跟（ 足尖） 的距离 ； 步幅是… 侧 足跟着地 到再次着地 时的距离 ， 是连续两 个步 长的总合 ；
统计 ， Ｏ Ａ在女性患病率 中占第 四位 ， 在男性患病率 中占第八 位， 我国 ６ ０ 岁 以上 人群 Ｋ Ｏ Ａ发 病率高达 ４ ９ ％… 。一项涉及 中
国６ 大城市（ 西安 、 石家庄 、 上海 、 广州、 哈尔滨 、 成都） 的流 行
病学 调查显示 ， ６ 城市 ４ Ｏ 岁以上人群膝关节骨性关节炎 总患 病 率 已高达 １ ５ ． ６ ％ ， 。该疾 病所 导致 的疼 痛 、 关节 功能 障碍
岁人群 中５ ０ ％以上有骨性关节 炎的 ｘ 线 片表现 。Ｏ Ａ是 中老
年人关 节疼 痛和致残 的主要 原 因。据世界 卫生组 织（ ＷＨＯ ）
标志点 的ｊ维空 间坐标信息 。一台摄像机 只能确定运 动物 点二维 坐标 信息 ， 通过 多台摄影机 的立体摄影 技术 ， 可获得 运动物体 的空 间三维坐标 获得 ＿ 二 维坐标后 ， 继而可求得 角
步态研究 （ ５ ０ 例Ｋ Ｏ Ａ患者 ， ６ ３ 例对照组 ） 中发现 ： Ｋ Ｏ Ａ患者 支
撑 相 占步 态 周期 的 比 例较 对 照 组 显 著 增 加 ； 我 国的 赵 恒 等 ＿
该环节 的空间绝 对角度 ， 根据两 个相邻环节 的角度 ， 可容易 地算 出关节角度 ， 从 而求得速度 和加速度 。另 外 ， 对人体各 环节进行 隔离受 力分析 ， 根据牛顿定律 及单个物体 的动量 矩 定理列 【 叶 Ｊ 运 动方程 ， 采取从肢体远侧关节开始逐 步训 算 至近
度和速度 ， 利 用 逆 向 动 力学 方法 使 可计 算 Ⅲ动 力学 指 标 。 １ ． ２ ＫＯ Ａ患 者 步 态 运 动 学 改 变 步 态 分 析 中 基 本 的运 动学 参 数 包 括 ：Байду номын сангаас步幅 、 步速 、 步频 、 步宽、 步长 、 足偏角 、 步行周 期 、 髋 膝踝三个关 节在水 平面千 ¨ 矢 状 面 上 角 度 的周 期 性 变 化 规 律 等 。 其 中 ， 步幅 、 步速 、 步
程 晏 王 予彬 ！
膝 关节 骨性 关节炎 ｋ ｎ ｅ ｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ａ ｒ ｔ ｈ ｒ ｉ ｔ ｉ ｓ ， Ｋ Ｏ Ａ ） 是中老年人
点摄像机 ， 它 具有位置光 电转换功能 ， 能 直 接记 录 并 解算 ｍ
最常见 的骨关 节病 ， 随年龄增 大 ， 患病率 迅速 上升 ， 大于６ ５
直接 进入 电脑 ， 利用图像软件 按帧解析 图像 ， 再将这些 图像 输 入运动解 析软件 中 ， 按场解 析 ， 采集每 幅图像特征点 的二 维坐标 。采集完成后 ， 对原始数据进行平滑 。根据任一肢体
环 节 两 端 点 上 的解 剖 标 志 点 的坐 标 数 据 ， 可 以很 容 易 地 算 出
与 摆动 相 时 间 的 比例 发 生 改 变 ： Ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ儿 等 在 一 项 大 型 的
步长 、 步 宽等数据 。该 方法 比较 落后 ， 现代步态 分析 已经基
本不采用 。②平 面定点摄像技 术 ： 运动学分析首先要对运 动
对象进行拍摄 。 目前采用录像机或高速录像机 ， 拍摄结 果 町
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｈ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ， Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３ ，Ｖ ｏ １ ． ２ ８ ， Ｎ ｏ ． ７
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综述 ・
膝关节骨性关节炎步态分析 的研 究进展
进 展作 一综 述 。
步频 、 步幅、 步长 、 步态周期 等时空参 数与身高 、 性别 、 年龄有 关 。支撑期 百分 比通 常和年龄有关 。
从 临床接触 到 的Ｋ Ｏ Ａ患 者 来 看 ， 其 外 步 态 已经 有 昕
１ 运 动 学 研 究 方 法
１ ． １ 研究设备现状
①足印法 ： 是 步 态 分 析 最 早 期 和 简 易 的方 法 之 一 。在 足 底涂上墨汁 ， 步行 通 道 上 铺 白纸 。通 过 留下 的足 迹 可 以测 得
改变 ： 步速 、 步长 、 步频 均会降低 ， 步行 中受累侧膝关 节关 节 活动度减小 ， 减 小 的 幅度 与 Ｋ Ｏ Ａ严 重 程 度 有 一 定 关 系 Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｃ Ｐ等Ｌ ３ － ４ １ 在一 项涉及 ５ ５ 例女 性的步 态分析 实验 中 ， 发 现Ｋ Ｏ Ａ患 者的步 态参数相 比正 常人有特 征性 的改变 ， 包括 步 速减慢 、 步频 降低 、 步幅变短 、 跨 步时 间延 长。Ｌ ｅ ｗ ｅ ｋ ＭＤ 等人在一项 涉及 ３ ０ 例（ １ ２ 例 女性 ， １ ８ 例男性 ） 的步态分 析研 究 中获得 了类 似的结果 。Ｋ Ｏ Ａ患者步态 周期 中支撑相时『 白 Ｊ
步 态周 期 是 完成 一 个 步 幅 所 用 的 时 间 。 在 自主 步 速 行 走 时 ，
Ｋ Ｏ Ａ患者 的步态分析提供 了多种有效 、 可行 的手段 。这些技 术参数 主要 包括骨关节和肌 肉的力学指标采集ｆ 包括运 动学 和动力学） 以及 步行 过程 中各肌 肉肌 电活动的监测和氧价分 析 等。本文就 膝关节骨性 关节炎患 者步态分析技 术 的研 究