健康人群及关节疾病患者步态分析中时间-距离、力学及运动学和动态肌电参数的变化

背景:步态分析可将矫形外科检查和康复治疗中沿用已久的定性分析和直观描述转换为客观、精确的定量评定.目的:观测健康人群和患有脊柱及髋、膝、踝关节疾病患者步态分析中的时间-距离参数、运动学参数、力学参数和动态肌电参数.设计:对比观察,对照实验.对象:选择2004-12/2005-07上海交通大学附属第六人民医院康复医学科手术和康复治疗的112例患有脊柱及髋、膝、踝关节疾病手术或非手术治疗的患者.男性42例,年龄(46±2)岁;女性70例,年龄(41±4)岁.其中颈椎病患者21例,腰椎间盘突出症及腰椎管狭窄症26例,髋关节(包括全髋关节置换术)、膝关节(包括前十字韧带重建术、全膝关节置换术)、踝关节(包括马蹄内翻足)疾病分别12,34,19例.同期选择40名健康志愿者(均为上海交通大学附属第六人民医院员工)为对照组,年龄20～40岁.纳入对象均对观测指标知情同意.方法:应用三维步态分析系统(英国VICON公司制,V-612)对40名健康志愿者和112例患有脊柱及髋、膝、踝关节疾病患者进行步态分析.主要观察指标:受试者行走中的时间-距离参数(步长、步速、步频)、下肢各关节运动学参数(髋、膝、踝关节冠状轴角度)、下肢各关节生物力学参数(髋、膝、踝关节应力垂直轴分力)及动态肌电参数(股外侧肌表面肌电信号)的变化.结果:健康者40名和脊柱及下肢各关节疾病患者112例均进入结果分析.①时间-距离参数:脊柱疾病、髋关节疾病、膝关节疾病、踝关节疾病患者步频、步长、步速均明显低于/慢于对照组(P＜0.05～0.01).②下肢各关节运动学参数及生物力学参数:左侧前十字韧带重建术后1年患者支撑相初期左膝伸膝较右膝下降9°,支撑相初期左膝关节应力较右膝关节明显下降;左侧全髋关节成形术术后1年患者支撑相初期左髋屈髋较右髋下降8.5°,支撑相末期伸髋下降3°,支撑相左髋关节应力较右髋关节应力明显下降;左足马蹄内翻患者支撑相初期左踝背屈较右踝下降12°,支撑相末期跖屈下降5°,支撑相左踝关节应力较右踝关节明显下降.健康人群双侧膝关节活动度及膝关节应力垂直轴分力差异不明显.③动态肌电参数:左侧全膝置换术后1年左侧股外侧肌表面肌电信号较右侧明显减弱.结论:三维步态分析对矫形外科疾病手术方案制定及术后疗效评价、康复疗效评价及康复治疗方案制定提供切实可行的依据.