【摘要】：研究背景與目的:膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎是下肢最為常見的退行性骨關(guān)節(jié)病。膝骨關(guān)節(jié)炎會引起患者下肢運動學和動力學、負載模式以及平衡控制等多方面的改變,對患者的運動能力產(chǎn)生影響,增加其跌倒風險,嚴重降低患者的生活質(zhì)量。本研究選取步行過程中主要活動平面——矢狀面,基于前人關(guān)于膝骨關(guān)節(jié)炎矢狀面內(nèi)力學因素探究的少量結(jié)果,利用傳統(tǒng)運動學、動力學測試手段配合環(huán)節(jié)互動動力學分析方法,深入了解和挖掘老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者在步態(tài)支撐期,下肢髖、膝、踝三關(guān)節(jié)運動學參數(shù)以及主動肌肉力矩和被動力矩的大小和配比變化,以期獲取評價膝骨關(guān)節(jié)炎的運動生物力學敏感步態(tài)指標,為老年膝骨關(guān)節(jié)炎的預防和臨床康復、管理等提供生物力學理論依據(jù)。研究方法:使用Vicon 16攝像頭紅外運動捕捉系統(tǒng)和2塊Kistler三維測力臺同步采集13名患膝骨關(guān)節(jié)炎的受試者(65.9±4.1歲、58.1±8.6公斤)和13名下肢健康的受試者(對照組)(63.4±2.3歲、55.4±5.8公斤)步行過程中的運動學參數(shù)以及地面反作用力。在常規(guī)運動學和動力學分析基礎(chǔ)上,建立人體下肢髖、膝、踝三關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)互動動力學模型,并利用同向比和沖量矩等分析方法對兩組受試者左側(cè)下肢三關(guān)節(jié)在矢狀面內(nèi)主動肌肉力矩及多種被動力矩進行分析,所有力矩值均為身高體重標準化后數(shù)據(jù)。本研究統(tǒng)計學分析采用獨立樣本T檢驗對各項生物力學指標進行組間對比,顯著性水平定為α=0.05。研究結(jié)果:1.步行過程中,膝骨關(guān)節(jié)炎受試者步幅小于健康對照組,組間存在顯著性差異(P0.05);步速顯著慢于健康對照組(P0.05)。2.在支撐期觸地時刻(heel strike,hs)、支撐末期(terminal stance,ts),膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)最大屈角顯著大于健康受試者(P hs0.05;P ts0.05);此外,膝骨關(guān)節(jié)炎受試者在足跟觸地階段,伸膝關(guān)節(jié)力矩明顯小于健康對照組(P0.05);研究結(jié)論:由于罹患膝骨關(guān)節(jié)炎,使得患者下肢主要屈、伸肌群力量以及活動情況發(fā)生改變,進而造成支撐期中特別是足跟觸地階段和支撐末期膝關(guān)節(jié)屈角峰值顯著大于健康人,足跟觸地階段伸膝關(guān)節(jié)肌肉力矩峰值顯著小于健康人,筆者認為上述指標可作為臨床判斷膝骨關(guān)節(jié)炎疾病的一種無創(chuàng)性、有效的生物力學指標。
[Abstract]:Background & AIM: osteoarthritis of knee joint is the most common degenerative osteoarthritis of lower extremities. Knee osteoarthritis can cause changes in lower limb kinematics and dynamics, load mode and balance control, which has an impact on patients' motor ability, increases the risk of falling down, and seriously reduces the quality of life of patients. In this study, the main active plane-sagittal plane in walking process was selected, and based on a few results of previous researches on the mechanical factors in the sagittal plane of knee osteoarthritis, the traditional kinematics was used. The dynamic test method combined with the tache interactive dynamic analysis method was used to deeply understand and excavate the elderly patients with knee osteoarthritis during gait support period, lower extremity hip and knee. In order to obtain the biomechanical sensitive gait index for evaluation of knee osteoarthritis, the kinematic parameters, the size and the ratio of active muscle moment and passive moment were obtained to prevent and rehabilitate the senile knee osteoarthritis. Management provides a theoretical basis for biomechanics. Methods: 13 subjects with knee osteoarthritis (65.9 鹵4.1 years old, 58.1 鹵8.6 kg) and 13 lower extremity healthy subjects (control group) (63.4 鹵2.3 years old, 55.4 鹵5.8 males) were collected simultaneously by using Vicon 16 camera infrared motion capture system and two Kistler three dimensional force measuring table. Kinematics parameters and ground reaction forces during walking. On the basis of routine kinematics and dynamics analysis, an interactive dynamic model of the hip, knee and ankle joints of the lower extremities was established. The active muscle torque and various passive moments in sagittal plane of the three joints of the left lower extremity were analyzed by the same direction ratio and impulse moment analysis method. All the torque values were the height and weight standardized data. In this study, independent sample T test was used to compare the biomechanical indexes among groups, and the significant level was 偽 -0.05. The result of the study was: 1. During walking, the walking size of knee osteoarthritis subjects was smaller than that of the healthy control group, and there was significant difference between the two groups (P0.05), and the walking speed was significantly slower than that of the healthy control group (P0.05). 2. At the heel strike-hs during the support period, the maximal knee flexion angle of the patients with knee osteoarthritis was significantly higher than that of the healthy subjects (P HS 0.05 P ts0.05), and the knee osteoarthritis subjects were at the foot contact stage. The torque of extensor knee joint was significantly lower than that of healthy control group (P0.05). Conclusion: because of knee osteoarthritis, the main flexion, extensor muscle group strength and activity of lower extremity were changed in patients with knee osteoarthritis. Therefore, the peak value of knee joint flexion angle in the supporting period, especially in the foot contact stage and the end stage of the support, was significantly higher than that in the healthy person, and the peak value of the knee joint muscle moment in the heel touching stage was significantly lower than that in the healthy person. The authors believe that the above indexes can be used as a noninvasive and effective biomechanical index for clinical diagnosis of knee osteoarthritis.
【學位授予單位】：上海體育學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：G804.6

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本文編號：2119696