如何选择仪器做好步态分析，结合临床做好科研？

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传统的步态分析方法是医生/治疗师通过目测观察客户的行走过程,凭借多年的经验得出初步结论,其中很多测评难以量化。有些动作用肉眼是无法观察到的,这也是我们为什么要依赖技术来更精确地分析步态特征的原因。

常见的光学三维步态分析系统是实验室使用较为广泛的步态分析设备,光学三维步态分析系统采集人体在步行过程中各个关节点的精确三维坐标,足底与支撑面之间的压力(垂直、左右、前后三个方向的力),并结合表面肌电系统采集的EMG信号,通过专业的步态分析软件进行三维重建与模型分析,从而得到人体运动时的步态参数。但是该设备对使用者专业知识要求较高,在测量过程中需要控制变异性等,才能使三维步态分析的结果可靠。

力学分析设备(足底压力步态与平衡系统)也是常用于步态分析的设备,足底压力步态与平衡系统是基于接触式电阻传感器原理,用于检测患者足底与地面的接触面压强,通过接触面压强对压力分布、GRF、接触面积、压力峰值、压力均值、压力中心点(COP)等基础数据进行提取分析,进而计算足底压力、下肢生物力线、姿态稳定性及步态周期的时间域和空间域数据等运动生物力学数据。同样适配于矫形鞋垫,鞋的适配效果等。

以上两大类步态及相关分析设备常用于实验室环境,但在医院、家庭、生活环境、体育训练场等环境与实验室环境有很大不同,因此,考虑什么样的步态分析系统要从研究领域进入应用领域(如医院临床诊断)。

基于传感器的便携式/穿戴式智能化的步态分析仪应运而生,通过先进的智能化方法,如:神经网络和人工智能,对大多数人体活动进行定量计算以达到精确的结果。此类设备相对较小,佩戴使用简单,可以在自由环境中、自由活动状态下连续测试,包括室外不同路面环境的步态及身体姿势,加上给出的步态参数、步态时项报告,结合软件提供的运动学参数及动力学参数,分析起来简单快捷有效,且基本可以灵活的适用地任意场景。

测量参数的问题:当前的步态分析不仅仅是步态参数,还有除了步态以外的参数同样重要,因为评估一个人的健康程度还和耐力、体能(能量消耗)、活动的动作(姿态)、活动度、心肺功能(心率)、EMG、活动时间等多方面相关,能连续较长时间、自动、定量的分析和评估受试者真实活动、工作、休闲时的行走状况及能力的设备尤为重要,如可记录每秒钟的体位及身体运动状态,计算能量消耗,以及行走或奔跑时的速度,距离,功耗,体能等都是需要在做步态分析时考虑的。

精确度及设备的认可度问题:当前各类设备层出不穷,一款精度高、国际认可度好(SCI文章发表较多的)的设备,再加上方便使用,同步测量功能多,这样的设备可以更好的做好临床和科研。智能穿戴类具有代表性的穿戴设备有美国MiniSun公司的IDEEA智能化步态分析仪等。

对于穿戴设备的传感器数量,数量太多佩戴起来相对较麻烦,也慢慢脱离了便携和自然状态下的本意,太少又有可能会有些部位的活动无法测量和计算,这些都要相对权衡利弊。

总之,需要要找到一款适合自已科研或临床相关的设备才是好设备,以上内容仅供参考。

怎么选适用的仪器?早在1991年,中国科学院研究生院学报,1991,(02):94-106.韦启航,陆文莲,傅祖芸,卢世璧,苏立.人体步态分析系统综述[J].就给出了以下几条,我觉的直到今日还是非常值的大家参考的。内容如下:

1.容易操作:非步态系统研究专业人员,如一般医生、护士稍加训练也会使用,理想情况是任何人都能操作。

2.输出结果直观,易于理解、保存。

3.执行时间较快,以缩短病人检查时间(最好几分钟)。

4.能提供较多的参数。

5.成本较低,运行费用也要低。

6.安装、校准及运输都较方便。

7.适应面广,适合从儿童到成年人的步行、快跑及跳跃等的测量。

8.要求足够的测量量程及灵敏度,良好的线性、较少滞后效应、较高的采样率、空间分辨率、压力分辨率及信噪比等,此外还要求重复性好,性能稳定。

9.对受试者行动障碍较少,接近自然运动状态。

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来源：新浪直播网