目的通過(guò)量化背屈肌和跖屈肌之間的協(xié)同作用分析不同行走速度下偏癱受試者踝關(guān)節(jié)角度的異常,以深層次地分析患者的運(yùn)動(dòng)功能。方法將從肌電(electromyograph,EMG)驅(qū)動(dòng)的人體肌肉骨骼模型中獲得的肌力、力臂和關(guān)節(jié)角度參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理,利用肌力和力臂差計(jì)算患側(cè)跖屈肌群和背屈肌群做功情況,以此分析由踝關(guān)節(jié)角度曲線反映出的步態(tài)異常。結(jié)果跖屈肌群(主要是比目魚(yú)肌和腓腸肌)過(guò)度活躍做正功,保持高強(qiáng)度向心收縮,背屈肌群(主要是脛骨前肌)無(wú)力幾乎不做功導(dǎo)致肌肉協(xié)同失衡,從而引起步態(tài)異常。結(jié)論本文提出的量化肌肉機(jī)械功方法可以深層次地分析肌肉之間的協(xié)同作用,對(duì)于偏癱患者異常步態(tài)的分析具有重要的意義。

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圖1偏癱受試者患側(cè)步態(tài)周期

在支撐期，腳會(huì)對(duì)地面施壓，地面對(duì)腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力作為響應(yīng)；在擺動(dòng)期，地面反作用力為0[24]。地面反作用力可以被轉(zhuǎn)換為沿3個(gè)方向的分力，分別是前-后方向、內(nèi)-外方向和垂直地面方向（verttcaigroundreactionforce,VGRF)[2....

圖2首選速度0.5m/s下雙腿的垂直地面反作用力及患側(cè)步態(tài)相位的劃分

圖2～圖3是受試者以首選速度0.5m/s和其他步行速度（0.4、0.6、0.7、0.8m/s）行走時(shí)的VGRF及步態(tài)相位的劃分。研究發(fā)現(xiàn)，VGRF存在兩個(gè)波峰和一個(gè)波谷；在第一個(gè)雙腿支撐期，患側(cè)承擔(dān)的負(fù)荷從0迅速上升到峰值，在單腿支撐期下降到最小值后又開(kāi)始上升，并在第二個(gè)雙腿....

圖3其他速度下雙腿的垂直地面反作用力及患側(cè)步態(tài)相位的劃分

圖4～圖5分別是受試者以首選速度0.5m/s和其他步行速度（0.4、0.6、0.7、0.8m/s）行走時(shí)患側(cè)踝關(guān)節(jié)角度在一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)的變化情況。踝關(guān)節(jié)在腳跟著地后保持背屈運(yùn)動(dòng)，在第一個(gè)雙腿支撐期達(dá)到第一個(gè)背屈峰值，角度分別為-4.8571°、-3.5972°、-3.1661°....

圖4首選速度0.5m/s下患側(cè)的踝關(guān)節(jié)角度

圖3其他速度下雙腿的垂直地面反作用力及患側(cè)步態(tài)相位的劃分2.2踝關(guān)節(jié)的肌肉機(jī)械功

本文編號(hào)：3891417