三维运动捕捉系统用于国内学龄期及青春期健康发育儿童步态分析的研究

目的 获取国内学龄期和青春期的健康发育儿童在行走时的步态数据,比较在自然行走过程中各个步态参数之间的差异,了解儿童步态变化规律,为临床中异常步态的分析提供参考.方法 350名儿童按年龄大小分为7岁组、8岁组、9岁组、10岁组、11岁组、12岁组、13岁组、14岁组、15岁组共9组.对每组儿童均采用英国VICON三维运动捕捉分析系统分别进行步态测试,分析自然行走时的双侧下肢的时空参数、运动学参数、动力学参数,并对每位受试者的身高、下肢长度、体质量进行测量,每位儿童均无肥胖以及下肢肌肉、神经、骨骼系统疾病.结果 各年龄段儿童的左右两侧下肢时间-空间参数、运动学参数、动力学参数分布规律一致.男性和女性的步频、步长、步宽、步幅、步速、双足支撑时间等参数无明显差异(P＞0.05),单足支撑时间存在性别差异(P＜0.05).8岁前步频有一个明显增快的过程,之后随年龄增长逐渐减少,但差异无显著性(P＞0.05).随年龄增长,步长有逐渐增加的趋势,但差异无显著性(P＞0.05).随年龄增长步宽和步幅无明显变化(P＞0.05).步速随年龄增长逐渐加快,8岁儿童较7岁儿童步速明显加快(P＜0.05),8岁以后趋于平稳.单、双足支撑时间随年龄增长逐渐延长,但差异不明显(P＞0.05).正常儿童矢状面髋、膝、踝关节的活动角度曲线分布规律及活动角度无明显性别和年龄的差异(P＞0.05).自然行走状态下所有受试者的地板作用力曲线均呈双峰表现,峰值出现的时间及峰值和谷值大小无性别及年龄的差异(P＞0.05).结论 应用三维运动捕捉分析系统,丰富了中国健康儿童步行的时空、运动学、动力学数值参考范围,初步揭示了中国健康儿童的步态特征及变化规律.