电子化与初步量化阶段:1970年代: 荷兰生物力学家 Dr. Hennig 和 Dr. Nicol 开发了电容式压力测量系统(EMED系统)。这被认为是现代足底压力测量技术的开端,能够以较高的分辨率动态记录压力分布。同时期: 美国国家航空航天局(NASA)的力板(Force Platform) 技术被广泛应用于生物力学研究,主要用于测量三维的地面反作用力,但空间分辨率较低。关键技术: 基于电阻、电容原理的阵列式传感器成为主流,计算机开始用于数据的采集和处理,可以输出压力分布云图和时间-压力曲线。3. 技术成熟与普及阶段(1990年代 - 21世纪初)商业化与普及: EMED(后来被Novel收购)、Tekscan(美国)、RSscan(比利时)等公司推出了成熟的商业化足底压力测量系统(平板式和鞋垫式),推动了该技术在科研和临床的广泛应用。是学校开展学生步态筛查的理想选择,无创、简便、高效,助力早发现早干预。行走步态评估系统分析

(1)选择环境选择病人行走的地方,并测量准备让病人走的距离。确定观察者自己的位置,以便能看到观察对象的全貌。如果拍照,相机应当放在能看到病人下肢、脚以及从矢状面和冠状面都能看到头和躯干的地方,即观察者与观察对象成45度角较合适。(2)观察顺序分别从矢状面(侧面)或额状面(前、后)观察,观察时可集中注意力在步态周期的某一部分某节段,不要从一个节段跳到另一个节段或从一个期跳到另一个期。(3)两侧对比如偏瘫病人等大多数虽只有一侧受累,但身体另一侧也可能会受到影响,因此要观察两侧,自身对比。二维步态评估系统功能足底压力分布测量在人体平衡功能评估及足部疾病快速诊断方面具有临床意义。

(2)额状面分析当单足支撑时,重心升高,双足支撑时,重心下降,为了减少重心的上下移动,步行时骨盆配合有一定的运动。在正常步态中,当支撑腿达到MST位置时,身体重心达到比较高点,此时除去支撑腿稍有弯曲外,骨盆倾斜,即摆动腿一侧骨盆下降,可使身体重心下降,整个摆动相,重心上下移动约5CM。由于骨盆倾斜,支撑腿髋关节处于内收位,臀中肌必须工作,以维持身体平衡。(3)水平面分析在一步态周期中,摆动期摆动腿一侧的骨盆有旋前运动,对侧骨盆有旋后运动。旋前、旋后角度大约分别为4度,合计总的旋转范围为8度。骨盆旋前、旋后可使步长加大,并可减少重心下降程度。
正常步态时,足跟着地时地反力向后方,因为惯性力使得髋关节屈曲和屈曲,这时候需要臀大肌进行支撑维持。而当出现臀大肌无力时,脚跟触地时,重心落在髋关节后方,躯干会向后倾倒,为了使髋关节稳定,因此就会出现前后摇摆的姿势。一般锻炼大腿、后腰的方法都会锻炼到臀大肌,而且通过部分动作调整,锻炼的重心会向臀大肌倾斜,因此锻炼时根据不同锻炼要求关注细节调整。在专业人员的指导下,经过一段时间的训练,肌肉可以恢复正常的状态。足底压力技术正从专业医疗向大众健康领域快速渗透,突破在于传感器精度、AI算法、材料科学的融合。

(2)测量与记录:①根据步态参数示意图(图2)可分别测量出步长、跨步步宽和步角;②按公式计算出步速与步频:步速(m/s)=6m/所需要的时间(s);步频(步/min)=6m内步数/时间×60。(3)优点:足印分析法有许多优点。①方便快捷:测试过程只需2—3分钟,测量与记录也只需10分钟;②费用低廉:所需设施简单,走廊拖洗干净,留下足印可作为步道使用,秒表、直尺、量角器一般地方均可购买;③定量客观。2.鞋跟绑缚标记笔法所用材料包一只秒表、二只水性记号笔,16m长的步道。测量参数包括步宽、步长、跨步长、步速、步频。具体方法如下。(1)测试准备:①步道:门诊、病人家里的水泥地面或地板均可作为步道,16m长的步道划分为中间6m、两端各5m,测量*在中间6m进行,前5m作为测量前达到正常速度的准备用,后5m作为测量后的“减速”用,以便有效地减少误差(图4)。②正式测试前将不同颜色的记号笔绑缚在鞋根处(如图5),当被测试者站起来时,使笔尖正好达到地面,以便留下足跟着地的记号。③正式测试时嘱病人以平常步行速度从一端走到另一端,测试人员用秒表记录走过中间6m所需的时间。脊柱平衡分析是通过评估脊柱的静态姿势、动态功能以及整体生物力线,判断是否存在失衡。静态步态评估系统分析
VR步态训练通过足压数据驱动虚拟场景,帮助患者(如脊髓损伤)进行沉浸式康复训练。行走步态评估系统分析
常见疾病的步态模式:1)偏瘫步态偏瘫步态常见于脑损伤患者,多数表现为摆动相足下垂、足内翻、直膝、舰关节外旋的划圈步态,可以伴有足姆指背伸、足趾卷曲、膝过伸等。患肢单支撑相缩短,双支撑相延长,步宽加大,步长、步幅缩短,步频、步速降低。2疼痛步态:该步态系由各种原因引发关节承重能力下降,致使患肢承重能力降低,支撑相中期时间缩短健侧步长缩短,双支撑相延长,上身摆动幅度增大,一般偏向健侧。3)帕金森病步态。相关患者主要表现为步履蹒跚、步幅和步长缩短、步速降低及躯体僵硬等.4外周神经损伤步杰,主要有:臀大肌无力步态、臀中肌无力步态、届航肌无力步态.股四头肌无力步态、踝背伸肌无力步态、腓肠肌比目鱼肌无力步态。行走步态评估系统分析
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