步态检测设备的应用条件
医院、体育训练场等环境与实验室环境有很大不同,因此,一套步态分析系统要从研究领域进入应用领域(如医院临床诊断),必须具备一定的条件:
1.容易操作:非步态系统研究人员,如一般医生、护士稍加训练也会使用,理想情况是任何人都能操作。
2.输出结果直观,易于理解、保存。
3.执行时间较快,以缩短患者检查时间(尽量不超过5分钟)。
4.能提供较多的参数。
5.成本较低,运行费用也要低。
6.安装、校准及运输都较方便。
7.适应面广,适合从儿童到成年人的步行、快跑及跳跃等的测量。
8.要求足够的测量量程及灵敏度,良好的线性、较少滞后效应、较高的采样率、空间分辨率、压力分辨率及信噪比等,此外还要求重复性好,性能稳定。
9.对受试者行动障碍较少,接近自然运动状态。
步态检测设备概述
步态检测、分析是一种对肢体运动的系统研究,或者更准确点来说,一般是指对人类步行运动的研究。研究分析利用到了观察者的眼睛和大脑,并使用仪器辅助测量身体的运动,身体的机械结构,以及肌肉的活跃度等。
步态检测、分析被用于对个体走路能力的评估,计划,疗养。也常被用于运动生物力学来帮助运动员更有效地跑步、以及确认伤员是姿态相关还是动作相关的相关医学问题等。
步态检测设备——运动学分析
1、定义运动学(Kinematics)是研究步行时肢体运动时间和空间变化规律的科学方法,主要包括:步行整体时间与空间测定和肢体节段性运动方向测定。
2、时间/空间参数测定
(1)足印法是步态分析早期和简易的方法之一。在足底涂上墨汁,在步行通道(一般为4~6 m)铺上白纸。受试者走过白纸,留下足迹,便可以测量距离。也可以在黑色通道上均匀撒上白色粉末,让患者赤足通过通道,留下足迹。获得的参数包括:①步长(Step length)指一足着地至对侧足着地的平均距离。国内也有称之为步幅。②步长时间(step time)指一足着地至对侧足着地的平均时间。③步幅(Stride length)指一足着地至同一足再次着地的距离,也有称为跨步长。④步行周期(cycle time)指平均步幅时间(stride time),相当于支撑相与摆动相之和。⑤步频 (cadence)指平均步数(步/min),步频=60(s) ÷步长平均时间(s)。由于步长时间两足不同,所以一般取其均值。有人按左右步长单独计算步频,以表示两侧步长的差异。⑥步速(velocity)指步行的平均速度(m/s),步速=步幅÷步行周期。⑦步宽(walking base):也称之为支撑基础(supporting base),指两脚跟中心点或重力点之间的水平距离,也有采用两足内侧缘或外侧缘之间短的水平距离。左右足分别计算。⑧足偏角(toe out angle)指足中心线与同侧步行直线之间的夹角。左右足分别计算。