正常青年人行走步态的下肢关节动力学研究

论文摘要

行走是最为常见的一种简单运动,却蕴含了大量人体生命系统信息。行走动作的步态分析不仅有助于人们了解正常步态的控制机理,还为异常步态的诊断与评价提供重要参考依据。步态的关节动力学参数,特别是关节力矩及功率可提供其它步态参数所不能反映的信息,如关节与肢体间的关系以及肌力变化情况。基于国内尚无关节动力学相关研究的现状,本文对9名正常青年人行走步态的关节动力学参数进行计算,并获得下肢关节力矩三维分量及功率的特征曲线,得到以下结论:(1)现有技术水平下,关节动力学计算过程相对复杂,力台与影像数据需经过滤波、插值、坐标系变换、同步性变换等一系列操作方可得到关节力矩及功率数据。(2)关节力矩在矢状面、额状面内分量的曲线特征与相关研究中的曲线特征基本一致,但峰值有所差异。(3)关节力矩在水平面内分量的曲线形态与相关研究结果存在明显差别,主要是由于实验仪器采样频率过低造成。(4)关节功率曲线特征与相关研究中曲线特征相似,除Kp1、Kp2值偏小,曲线特征基本一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 双足行走的动作控制
• 1.3 步态分析
• 1.4 步态生物力学研究的应用
• 1.4.1 功能评定
• 1.4.2 指导治疗
• 1.4.3 疗效评定
• 1.4.4 身份识别
• 1.5 步态的生物力学参数
• 1.5.1 时间参数
• 1.5.2 空间参数
• 1.5.3 运动学参数
• 1.5.4 动力学参数
• 1.6 关节动力学的计算方法
• 1.7 文献综述
• 1.8 本文研究内容
• 2 研究方法
• 2.1 实验时间和地点
• 2.2 实验对象
• 2.3 步态分析系统
• 2.3.1 地面反作用力检测系统
• 2.3.2 三维运动捕捉系统
• 2.4 实验过程
• 2.5 实验数据处理
• 2.5.1 力台数据处理
• 2.5.2 影像数据处理
• 2.5.3 数据整理
• 2.6 数据分析
• 3 实验结果与分析
• 3.1 髋关节动力学
• 3.2 膝关节动力学
• 3.3 踝关节动力学
• 3.4 讨论与分析
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢