一、步态生物力学研究进展（论文文献综述）
谢恩礼,詹建国[1]（2021）在《步态生物力学大数据分析研究进展》文中研究说明目的研究目前步态生物力学大数据分析的前沿进展。方法以2011～2020年步态生物力学大数据分析相关的科技文献为研究对象,运用内容分析法,从主题结构、层级水平、模型类型和分析技术4个方面进行分析与讨论,并在此基础上对步态生物力学大数据分析的未来研究进行展望。结果大数据分析在步态生物力学的应用领域主要有5个层面,分别为干预和康复、运动训练、假肢设计和评估、了解病因和诊断、了解人移动的特点;步态生物力学领域大数据分析分为3个层级水平,其中描述性分析是使用最多的类型,约占41%;系统回顾步态生物力学领域大数据分析的模型和具体技术;拓扑数据分析是一个非常有前途的大数据探索工具。结论大数据技术在步态生物力学和临床医学研究中具有巨大潜力。
刘浩升[2]（2021）在《青年人群楼梯上行中步行特征的运动生物力学分析》文中认为目的:通过比较青年人群连续楼梯上行一至六层楼与开始层的下肢生物力学参数的差异性,获得青年人连续楼梯上行六层楼过程中各楼层的下肢生物力学基本特征。探索和揭示青年人连续上楼梯的生物力学特征与规律,为之后更加深入的相关研究提供理论依据。方法:本研究通过采集10名健康的男性青年连续上六层楼过程中各楼层的生物力学数据,应用SPSS26.0软件对各楼层的下肢生物力学数据进行单因素方差分析和齐次检验,满足二者后再进行LSD事后多重检验,揭示连续上六层楼过程中各楼层的下肢生物力学特性。研究结果:（1）髋关节角度在五层和六层的左脚跟着地瞬间、左脚掌放平和左脚跟再次着地瞬间与开始层相比有显着性差异（p<0.05）;膝关节角度在四层和五层的左脚跟着地瞬间、左脚掌放平和左脚跟再次着地瞬间与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）;踝关节角度在四层、五层和六层的左脚掌放平、在左脚跟离地瞬间和左脚尖离地瞬间与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）。（2）股二头肌、腓外侧肌和股直肌的积分肌电值在五层和六层与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）,腓内侧肌、胫骨前肌和股内侧肌的积分肌电值在六层具有显着性差异（p<0.05）;股二头肌、腓外侧肌、腓内侧肌、股外侧肌、股直肌、股内侧肌的均方根值在四层、五层和六层与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）,胫骨前肌的均方根值在五层和六层与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）;股直肌、胫骨前肌和股内侧肌的平均功率频率在五层和六层与开始层相比具有显着性差异（p<0.05）。（3）第一跖骨、第四、五跖骨和足弓外侧区域的足底压力值、最大峰值压强和冲量在五层和六层具有显着性差异（p<0.05）;足弓内侧的接触面积在六层与开始层相比有显着性差异（p<0.05）,足弓外侧的接触面积在五层和六层与开始层相比有显着性差异（p<0.05）。主要结论:（1）连续楼梯上行超过三层支撑阶段的髋关节、膝关节和踝关节在矢状面的角度随楼层的增加而增加,从而使的人体重心的逐渐前移、膝关节压力逐渐增加和人体的平衡能力逐渐下降;（2）连续楼梯上行超过四层下肢肌肉会进入疲劳状态,从而使的膝关节和踝关节角度的增加来增大肌肉的肌力维持连续上楼的动作,同时还增加了第一跖骨分区的压强;（3）连续楼梯上行超过三层人体的质心会逐渐前移,从而使的足底的压力值、冲量和足底压力中心轨迹向第一跖骨集中,并且还使的下肢前侧肌肉代偿性的增加肌力维持前倾的趋势。
殷可意[3]（2021）在《老年女性膝骨关节炎患者步态适应性运动特征研究》文中研究表明研究目的:骨性关节炎（Osteoarthritis,OA）是最常见的关节炎类型之一,老年、女姓和肥胖人群是这种渐退化疾病的主要易感群体。世界卫生组织数据显示,到2020年,寿命增长和老龄化发展已使OA上升为致残的第4大原因。膝关节作为人体最大的滑膜关节,由于使用频率较高和承受负载过大,发生OA的概率远远高于其他关节。近几十年我国人口老龄化发展迅猛,肥胖患病率逐渐增高,KOA病患数量很可能在未来大幅增加,由此产生的人体功能障碍、残疾,不仅严重妨碍日常生活,还会引发严重心理疾病,对个人、家庭和社会均将产生极大的负面影响。目前,我国KOA管理体系尚未完善,究其原因在于相较于其他慢性心血管类疾病,人们通常将KOA视为“衰老的正常现象”,同时缺乏大范围、规范性、跨人群的骨关节健康流行病学调查研究。因此,如何立足患者需求,解决疾病负担挑战,让更多的患者获益于规范化治疗,提高骨关节健康状况,改善生活质量,亟待社会各界合力破局。KOA缺乏完全治愈手段,临床干预以缓解关节疼痛,保留和改善关节功能为重点,其中非药理干预以运动生物力学手段为主,如何调整膝关节内负载是KOA干预研究的重中之重,然而目前,该手段的使用仍旧存在诸多壁垒,例如,缺乏对KOA群体步行时多环节与膝关节运动配合模式的认识,干预研究结果尚不统一,同时这一手段的实施需要严苛的实验环境,在临床领域大范围推广困难重重,是否可利用其他生物力学指标简易推估膝关节负载少有探索。以上均为KOA康复干预与日常管理（包括:早期诊断、严重程度评估、干预方案制订和效果评价）中不可或缺的重要理论基础与应用参考。综上,本项目总体研究目的是:以步行为动作任务,老年女性KOA为目标人群,深入探讨KOA群体多步行时适应性运动特征变化,明确KOA群体特有的“适应性调整”模式;确定对膝关节负载变化敏感的相关生物力学因素,建立其相互关系,以期指导制定有力且高效的运动干预模式,从而实现KOA早诊早治、及早干预、治疗策略的个性化和阶梯化目标。研究一具体目的:探究KOA老年女性相较于健康老年女性,步行过程中膝关节内收力矩变化对邻近髋、踝关节和其他环节（足、骨盆和躯干）运动特征的影响,以期获取对KOA疾病介入较为敏感的多环节生物力学指标。研究方法:受试者:以问卷调查的形式进行受试者的初选（膝关节疼痛、活动不灵活和年龄）,后续通过临床手段——膝关节站立位放射学影像（即X光片:正位片、侧位片）完成KOA的诊断和分期判定（K-L分级）,本研究最终纳入KOA受试者15人和年龄相匹配的健康对照组15人。设备搭建:在运动科学学院运动技能研究中心实验大厅完成步态分析实验。使用Vicon运动捕捉系统追踪全身反光球运动轨迹,采样频率为100Hz,配合埋入步道中间位置的两块测力台同步采集受试者步行过程中经过测力台时双足地面反作用力,采样频率为1000Hz。数据分析:使用Nexus和Visual 3DTM软件进行后续数据处理与分析。相关指标:1.步态时空参数——步幅、单步长、步宽、步态周期时长和步速;2.运动学——下肢髋、膝、踝关节角度,足前进角,骨盆和躯干侧倾角;3.动力学——下肢髋、膝、踝关节净力矩。研究结果:（1）老年女性KOA受试者相较于健康对照组,步速显着下降（t=2.129,P=0.04）,其他步态时空参数不存在组间差异;（2）老年女性KOA受试者步行过程中髋关节外展角度有所增大,对应膝关节内收力矩第一峰值出现时刻的髋关节角度1明显大于对照组（t=4.561,P<0.0001）,其余膝、踝额状面内角度不存在显着组间差异;对应膝关节内收力矩第一峰值出现时刻的骨盆、躯干侧倾角明显倾向患侧（t=4.396,P=0.0001;t=10.03,P<0.0001）,对应膝关节内收力矩第二峰值出现时刻的足前进角表现为外八（t=3.351,P=0.002）、骨盆和躯干侧倾角显着倾向患侧（t=3.028,P=0.0052;t=3.135,P=0.004）;（3）支撑末期中对应膝关节内收力矩第二峰值出现时刻的踝关节力矩2（t=17.73,P<0.0001）,支撑初期膝关节内收力矩第一峰值（t=14.42,P<0.0001）,踝关节最大背屈力矩（U=58,P=0.0004）及膝关节最大伸膝力矩（t=2.197,P=0.03）存在显着组间差异。研究二:具体目的:在不同体重KOA老年女性中进一步探究步态时空参数、下肢关节及其他身体环节的运动特征改变,明确KOA老年女性群体步行时特有的“适应性变化”过程;同时利用数学手段建立上述运动调整与膝关节内收力矩的关系,探讨其相互作用。研究方法:受试者:招募及筛选条件同研究一,最终纳入KOA受试者60人,群体中存在体重超标的情况,由于体重也是对膝关节负载造成影响的关键因素之一,因此,按照我国成人身体质量指数标准,最终将研究二中的受试者分为三组,依次记为BMI（正常）,BMI（超重）,BMI（肥胖）。数据处理分析及指标:同研究一研究结果:（1）步行过程中,步幅（F=3.951,P=0.02）、单步长（F=3.737,P 0.03）、步速（F=4.851,P=0.01）均存在显着统计学差异,差异主要体现在BMI（肥胖）组和BMI（正常）组之间。而步宽、步态周期时长不存在任意两者的组间差异;（2）三组KOA受试者中,超重组和肥胖组相较于体重正常组,在膝关节内收力矩第一峰值出现时刻,骨盆、躯干侧倾角明显倾向患侧（F=8.449,P=0.0006;F=4.663,P=0.01）,在膝关节内收力矩第一、第二峰值对应时刻,足前进角瞬时值显着增大,表现为更大的外八字（F=5.553,P=0.006;F=11.51,P<0.0001）,肥胖组相较于体重正常组,踝关节最大跖屈力矩减小（F=4.620,P=0.013）,膝关节垂直胫骨力峰值降低（F=4.644,P=0.0097）,髋关节外展力矩峰值随着体重增大,逐级减小（F=6.539,P=0.0334,P=0022）。（3）足前进角、骨盆和躯干侧倾角、步速和BMI值与代表KOA中膝关节负载的膝关节内收力矩第一、第二峰值间存在线性关系。其中,BMI、足前进角在膝关节内收力矩双峰值变化中相对贡献较大,其次为躯干、骨盆侧倾角和步速。研究结论:（1）相较于健康老年女性,KOA老年女性增大的膝关节内收力矩引起步速减慢,髋关节支撑初期外展角度增大,踝关节支撑末期外翻力矩增大,足前进角内八程度减小,骨盆和躯干侧倾向患侧等适应性运动特征变化;病程一致的KOA老年女性,随着体重递增,膝关节内收力矩逐级增大,上述适应性变化更加凸显;（2）膝关节内收力矩增大导致步速,足前进角,骨盆和躯干侧倾角产生明显的适应性运动改变。利用上述指标和身体质量指数构建的多元线性回归模型,可快速推估膝关节内收力矩双峰值的大小,易于其在KOA诊断、干预中大范围应用;（3）多元线性回归结果表明,体重和足前进角对膝关节内收力矩峰值的相对影响较大,降低体重,增大足前进角度（外八字）可降低膝关节内收力矩峰值,并作为KOA老年女性群体步态修正方案的普适关注点。
汤运启[4]（2021）在《基于高速荧光透视成像的运动鞋帮高对足踝侧切动作影响的生物力学研究》文中研究说明研究目的:足踝损伤是篮球运动中最常见的损伤之一,可能影响运动员的职业生涯,影响大众正常生活,甚至致残,严重影响生命质量。该损伤多发于踝关节,且多见于人体进行侧切动作时。高帮运动鞋作为常用的保护足踝的装备,理论上可以通过限制足踝的活动范围而预防损伤。但是实际运动中高帮运动鞋对人体运动时足踝中的踝关节和距跟关节内部骨骼间相对运动和韧带应变真实和精确的影响却存在争论。争论的源头在于运动鞋遮挡了足踝运动的采集,采取植入骨钉的方式采集足踝运动具有侵入性,在鞋上打孔又破坏了鞋体结构,传统三维运动捕捉系统通过鞋上贴点的方式又仅能获取鞋相对于小腿的运动。种种限制使得学者们无法获得在体足踝六自由度的真实且精确的运动,使该问题一直处于猜测和推论阶段。解决该问题将有助于深层次探讨引起足踝损伤的潜在危险因素,以及运动鞋对足踝损伤防护的作用。因此,本研究旨在:（1）为研究人员选择适合的足踝运动测试方法提供理论依据;（2）增加对侧切动作中在体踝关节和距跟关节内部骨骼相对运动和韧带应变等足踝运动学特征的认识,进一步探究运动鞋的鞋帮高度对踝关节和距跟关节骨骼和韧带运动损伤风险的影响;（3）通过获取在体踝关节外侧副韧带张力和踝关节和距跟关节反作用力等足踝动力学特征,进一步探讨运动鞋的鞋帮高度对足踝损伤风险的影响。研究方法:本研究共招募16名篮球运动爱好者,采用传统三维运动捕捉系统（Motion Capture System,Mocap）、三维测力台和高速双平面荧光透视成像系统（Dual Plane Fluoroscopic Image System,DFIS）同步采集受试者在裸足、穿着低帮和高帮篮球鞋完成90°侧切动作中的足踝运动学和动力学数据。通过磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging,MRI）获取受试者足部的断层扫描图像并对足踝的骨骼进行建模,结合二维/三维配准技术获取侧切动作完整的踝关节和距跟关节六自由度运动的数据,根据MRI图像在骨骼上标记的韧带起止点位置建立韧带模型,并在骨骼配准的基础上使用自编程序进行韧带长度和应变的计算。使用opensim模型仿真的方法进一步计算踝关节外侧副韧带张力、踝关节和距跟关节反作用力。使用双因素重复测量方差分析方法检验测试方法和鞋帮高度对评价跟骨相对胫骨旋转运动的影响,使用单因素重复测量方差方法对踝关节和距跟关节六自由度运动学参数、踝关节外侧副韧带应变、韧带张力和踝关节、距跟关节反作用力等指标进行统计分析,采用Bonferroni法进行事后检验,显着性水平设为0.05。研究结果:（1）Mocap测得受试者完成侧切动作中跟骨相对胫骨运动的跖背屈活动度、内外翻活动度显着大于DFIS的测试结果（P<0.05）,而内外旋活动度小于DFIS的测试结果（P<0.05）。（2）与裸足相比,受试者穿着低帮和高帮篮球鞋完成侧切动作中踝关节最大背屈角、跖背屈活动度和最大外旋角显着减小（P<0.05）;距跟关节的最大跖屈角、跖背屈活动度、最大内翻角、内外翻活动度、最大内旋角、内外旋活动度等指标显着减小（P<0.05）,跟腓韧带最大应变显着减小（P<0.05）;与裸足相比,穿着高帮鞋时距腓前韧带的应变和应变率及距腓后韧带的应变显着减小（P<0.05）。与低帮篮球鞋相比,受试者穿着高帮篮球鞋完成侧切动作中的踝关节和距跟关节六自由度运动数据和踝关节外侧副韧带应变均无统计学差异（P>0.05）。（3）与裸足相比,受试者穿着低帮和高帮篮球鞋时跟腓韧带最大张力显着减小（P<0.05）,穿着高帮篮球鞋时距腓后韧带最大张力显着减小（P<0.05）;与裸足和穿着低帮鞋相比,受试者穿着高帮鞋时踝关节和距跟关节内外侧方向的关节反作用力显着增大（P<0.05）。研究结论:（1）Mocap系统测得的跟骨相对胫骨运动的结果与DFIS测得的结果存在差异。与DFIS相比,Mocap系统会高估踝关节的跖屈/背屈、内翻/外翻活动度,低估内旋/外旋活动度。（2）与裸足相比,健康人穿着运动鞋完成侧切动作时可以给踝关节提供更多的支撑和保护;与穿着低帮篮球鞋相比,穿着高帮篮球鞋并不能显着减小足踝的活动和踝关节外侧副韧带应变,因而穿着高帮鞋完成侧切动作时并不能减少足踝损伤的风险。（3）与裸足和低帮篮球鞋相比,穿着高帮篮球鞋完成侧切动作时的踝关节和距跟关节侧向剪切力显着增大,篮球运动中频繁的侧切动作可能会增大足踝关节面的磨损。
张清悦,钱竞光[5]（2021）在《偏瘫步态分析与仿真研究进展》文中研究指明步行是运动的动作基础,对异常步态进行生物力学研究能够有效提高相关患者的诊疗和康复效果。根据现有文献资料,以偏瘫步态为例探讨步态分析的研究进展:从应用影像解析进行运动学定量研究,到应用肌电、测力台和逆向动力学进行动力学定量研究,再发展到运用动力学建模仿真对步行下肢肌力的定量研究,揭示人体动力学与骨骼有限元耦联建模的研究新动向,并提出异常步态动力学数据常模研究的重要性与不足。
田斐[6]（2021）在《马拉松长跑对男性跑者膝关节生物力学特征影响的研究》文中进行了进一步梳理研究目的:我国马拉松长跑参赛人数近年来呈“井喷式”增长,与之相应,跑步相关损伤非常常见,膝关节是最常损伤部位,尤其在马拉松赛事期间及赛后短期内损伤风险更高。然而马拉松引起膝关节损伤的可能原因尚不清楚,且缺乏方便可行的设备监测马拉松长跑前后膝关节生物力学特征的变化。因此,本研究目的如下:（1）提出一款新型便携式膝关节运动分析系统,用于膝关节步态6自由度运动学评估和膝关节本体感觉评估,并明确该系统在两方面应用中的重测信度;（2）多维度全面探讨马拉松长跑对膝关节生物力学特征的影响及恢复情况:包括1)马拉松长跑对膝关节本体感觉功能的影响及其恢复情况;2)马拉松长跑对膝关节屈伸肌不同收缩速度、不同收缩方式肌力的影响及其恢复情况;3)马拉松长跑对膝关节步行和跑步6自由度运动学的影响及其恢复情况;4)马拉松长跑对步行和跑步膝关节屈伸肌肌肉激活功能的影响及其恢复情况。研究方法:本研究共开展三个实验,完成五个研究。研究一,为新型便携式膝关节运动分析系统的重测信度研究,包括两个实验。实验一,新方法在膝关节步态6自由度运动学评估中的重测信度研究,纳入10名健康青年,每名受试者完成6次测试（2名测试者×3个不同天）,采用组内相关系数（ICC）、测量标准误差（SEM）和Bland-Altman（B-A）法评估该新方法在测试者内部（不同天之间）和测试者之间的重测信度;实验二,新方法在膝关节主动位置觉评估中的重测信度及与人工测量的对比研究,纳入21名健康青年,每名受试者完成4次测试（2次测试×2种方法）,评估并比较新方法和人工测量法在膝关节主动位置觉评估中的重测信度。实验三,完成四个研究,采用调查问卷法（共收回298份）纳入跑步经验相近,且确定参加2018年上海国际马拉松赛事的男性跑者21名,分别在马拉松跑前48h内（T0）、马拉松跑后当天（T1）和马拉松跑后一周（T2）完成以下四个内容的生物力学特征测试:膝关节本体感觉（包括运动觉、被动位置觉和主动位置觉）,膝关节屈伸肌肌力（包括等速向心60°/s、120°/s、240°/s、等速离心120°/s和等长收缩模式）,膝关节步行和跑步6自由度运动学以及与运动学同步采集膝关节屈伸肌激活功能（包括股内侧肌、股直肌、股外侧肌、股二头肌、半腱肌、腓肠肌内侧头和外侧头）,采取重复测量方差分析,分别比较马拉松长跑前后上述四个内容的生物力学特征变化。其中,本体感觉研究中,另外纳入21名健康青年作为对照组,以判别本体感觉是否受学习效应的影响。研究结果:1.新型便携式系统重测信度研究:（1）膝关节6自由度运动学评估,测试者内部ICC均值为0.780.95,转动和平移SEM均值分别为1.49°2.99°和1.25mm3.89mm;测试者之间ICC均值为0.730.94,转动和平移SEM均值分别为1.07°3.33°和1.72mm4.61mm;B-A法重测一致性良好;（2）膝关节主动位置觉评估,新方法ICC为0.740.80,SEM值为0.52°0.61°;人工法ICC值为0.230.43,SEM值为0.89°2.07°,B-A法示新方法较人工法一致性更优。2.本体感觉比较:（1）运动觉:马拉松组较对照组显着增加（p<0.01）;屈膝方向马拉松组内比较T0较T1显着增加（p<0.001）。（2）被动位置觉:马拉松组均较对照组显着增加（p<0.05）。（3）主动位置觉:在T1膝关节60°位置,马拉松组较对照组显着增加（p<0.01）。马拉松组内比较与对照组变化趋势一致。3.膝关节屈伸肌肌力比较:（1）峰值力矩:T1较T0显着下降（p<0.05）;离心收缩较向心和等长收缩显着增加（p<0.05）;膝关节伸肌峰值力矩随收缩速度减低而增加（p<0.05）。（2）峰值功率:膝关节屈肌向心240°/s,伸肌向心60°/s和120°/s T1较T0显着下降（p<0.05）。（3）总功:膝关节屈肌向心60°/s、240°/s,伸肌所有向心速度T1较T0均显着下降（p<0.05）。4.膝关节步态运动学比较:步行和跑步运动学曲线呈一致性变化,（1）步行:支撑早中期和摆动中末期T1较T0膝关节屈曲显着减小（p<0.05）;足触地期和摆动末期T1较T0膝内旋显着减小（p<0.05）;支撑末期和摆动末期T1较T0前移显着减小（p<0.05）;内外平移范围T1较T0显着减小（p<0.05）;摆动中末期T2较T0近远平移显着减小（p<0.05）。（2）跑步:支撑中期和摆动中末期T1较T0膝关节屈曲显着减小（p<0.05）;内外平移范围T1较T0显着减小（p<0.05）;支撑中期和摆动中期T2较T0近远平移显着减小（p<0.05）。5.膝关节屈伸肌激活功能比较:步行和跑步步态肌电包络线呈一致性变化,（1）步态肌电幅值比较,所有膝伸肌足触地期和摆动末期T0较T2均显着下降（p<0.05）;股二头肌和半腱肌摆动末期,腓肠肌内、外侧头支撑中期T0较T2均显着下降（p<0.05）。（2）MVC测试RMS值比较,膝关节屈伸肌T0较T2均显着下降（p<0.001）,除了股内侧肌和腓肠肌外侧头外,其余肌肉T1较T2均显着下降（p<0.05）。（3）中值频率比较,步行腓肠肌内侧头,跑步股内侧肌、股外侧肌和腓肠肌内侧头T0较T1显着减低（p<0.05）;（4）共激活比值比较,跑步伸展-屈曲方向,T2较T1显着减小（p<0.05）,即共收缩程度更高。研究结论:1.新型便携式膝关节运动分析系统用于膝关节步态6自由度运动学评估,测试者内部重测信度良好;用于膝关节主动位置觉评估,重测信度良好,优于人工测量法。2.马拉松跑后本体感觉功能较跑前未见显着减退,其中运动觉较跑前敏感性增加,考虑与中枢调节机制有关。马拉松组较对照组运动觉和被动位置觉显着减低,考虑与累积负荷有关。3.马拉松跑后膝关节屈伸肌在各个速度及收缩方式下峰值力矩、峰值功率及总功均呈下降改变,可能潜在增加膝关节损伤风险,跑后一周部分或完全恢复。4.马拉松跑后膝关节步态支撑相屈曲角度减小,可能潜在增加关节损伤风险,其余自由度基本呈减小变化考虑与各自由度的耦合作用及机体的适应调节策略有关。5.膝关节屈伸肌激活功能在马拉松跑前最低,跑后当天次之,跑后一周最高,提示马拉松跑后可能存在神经调节策略及时间恢复作用,使跑后较跑前未见减低。
陈亚茹[7]（2021）在《踝足矫形器刚度对常速行走步态的影响》文中提出研究目的:当因神经疾病或肌肉骨骼损伤导致下肢功能障碍时,会严重降低患者的生活质量。临床上常应用踝足矫形器（AFO）进行治疗,其康复效果与AFO的力学特性参数尤其是刚度密切相关。因此,本研究通过探讨AFO刚度对常速行走时步态生物力学特征的影响,进而为优化AFO结构、提高其功能提供科学依据。研究方法:招募30名健康成年人（年龄:21.35±0.24岁;身高:171.38±5.34 cm;体重:65.37±8.34 kg）作为实验对象。首先,采用矫形器评测装置量化AFO的力学性能。其次,采用Vicon三维运动捕捉系统、AMTI三维测力平台、Noraxon无线表面肌电测试仪同步采集受试者在无AFO、两种不同刚度的AFO（AFO1,AFO2）共三种情况下行走的运动学及动力学数据。最后,利用Open Sim进行AFO刚度对人体步态生物力学影响的仿真模拟,进而分析下肢关节角度、关节力矩及肌肉力的变化。研究结果:（1）AFO1和AFO2的平均刚度分别为1.16±0.94 Nm/°和2.01±1.13 Nm/°,而且在踝关节跖屈5°和背屈5°时,两者的刚度存在显着性差异。（2）与无AFO时相比,穿戴AFO1和AFO2时均会使踝关节背屈峰值角度、膝关节屈曲峰值角度及髋关节伸展的峰值角度显着增加,而踝关节跖屈峰值角度和髋关节屈曲的峰值角度显着减小。与穿AFO1时相比,穿戴AFO2时会使踝关节背屈峰值角度均显着增加,而膝关节伸展峰值角度显着减小。（3）与无AFO时相比,穿戴AFO1和AFO2时均会使髋关节屈曲峰值力矩显着减小。而且,穿戴AFO2时膝关节屈曲峰值力矩也会显着减小。与穿AFO1时相比,穿戴AFO2时仅在膝关节屈曲峰值力矩显着减小。（4）与无AFO时相比,穿戴AFO1和AFO2时,左侧胫骨前肌肌肉力无明显变化,比目鱼肌和腓肠肌峰值肌肉力有所增加,股二头肌峰值肌肉力减小。研究结论:穿戴不同刚度AFO行走时,人体出现的自适应性运动策略有所不同。AFO刚度主要影响踝关节运动,会对下肢关节角度、关节力矩、肌肉力造成不同程度的影响,进一步揭示了AFO刚度是影响用户恢复正常行走功能的关键因素。此外,证实借助Open Sim平台构建带有AFO的肌肉骨骼仿真模型实现两者的联合仿真,可进行AFO的优化设计和康复效果的评估,这也为优化其他辅具提供有价值的借鉴。
曾玉冰[8]（2021）在《男性肥胖大学生步行与慢跑步态特征分析》文中认为目的揭示不同肥胖程度的男大学生步行和慢跑的运动学及足底压力特征,探讨肥胖对男大学生步行和慢跑步态的影响,从运动生物力学的角度为肥胖相关下肢疾病的发生提供理论依据,并为科学指导肥胖大学生日常运动锻炼提供理论基础。方法选取大连理工大学男大学生45人,根据体质指数分为正常体重组、Ⅰ级肥胖组和Ⅱ级肥胖组,每组15人。采用Zebris压力分布板和Vicon三维运动捕捉系统测量研究对象平地自然行走和慢跑时的足底压力分布以及关节角度参数,运用单因素方差分析和配对样本T检验进行统计分析。结果1.步行特征:1)Ⅰ、Ⅱ级肥胖组步行的步宽显着大于正常体重组;2)Ⅰ级肥胖组的步行时相与正常体重组无显着差异,但Ⅱ级肥胖组单支撑相和摆动相显着缩短,双支撑相显着延长;3)Ⅰ、Ⅱ级肥胖组步行时髋关节和踝关节与正常体重组无显着差异,但膝关节支撑相和摆动相最大屈曲角度显着减小;4)Ⅰ级肥胖组第1-3跖骨、足跟的压力峰值显着大于正常体重组,但第4-5跖骨和中足的压力峰值无显着差异,而Ⅱ级肥胖组的第1-5跖骨、中足和足跟的压力峰值均显着增大;5)Ⅰ级肥胖组足底各区域受力时间与正常体重组均无显着差异,而Ⅱ级肥胖组中足和足跟的受力时间均显着增长。2.慢跑特征:1)Ⅰ、Ⅱ级肥胖组慢跑的步宽显着大于正常体重组;2)Ⅰ级肥胖组的慢跑时相与正常体重组无显着差异,但Ⅱ级肥胖组支撑相显着延长,摆动相显着缩短;3)Ⅰ、Ⅱ级肥胖组髋关节着地时刻屈曲角度显着小于正常体重组;肥胖程度越高,各个特征时刻膝关节的屈曲角度越小;踝关节跖屈角度峰值随肥胖程度增加而减小,但差异无统计学意义;4)Ⅰ级肥胖组中足压力峰值与正常体重组无显着差异,而Ⅱ级肥胖组中足和足跟的压力峰值显着大于正常体重组和Ⅰ级肥胖组;5)Ⅰ级肥胖组足底各区域受力时间与正常体重组无显着差异,而Ⅱ级肥胖组中足受力时间显着增长。结论不同肥胖程度的男大学生步态特征不同。肥胖程度越大,姿态稳定性越低,通过调整步宽、时相和全足支撑时间进行代偿的现象越明显。膝关节运动容易受到身体质量影响,屈曲角度减小不利于缓冲地面反作用力,建议肥胖大学生提高下肢力量和关节稳定性。足底不同区域的压力峰值在各肥胖程度间的变化幅度不同,肥胖大学生应注意足弓功能训练,Ⅱ级肥胖大学生可选择具有缓震和足弓支撑功能的运动鞋,纠正足底压力分布,降低足底筋膜炎等患病风险。
曹旭含[9]（2021）在《微创治疗拇外翻在步态周期中截骨端位移与跖痛症量化关系的有限元研究》文中指出一、研究背景与目的步态周期是指正常行走或奔跑时,同一侧足从足跟至前足离地迈出-空中摆动直到脚跟再次着地的行进过程。前足横弓支撑着人的正常站立和行走,参与着足底功能的构建,在整个行动时的步态周期中发挥关键性的作用。相关研究表明,根据步态系统分析正常前足足底压力有一定规律,从内（第一跖骨头）向外（第五跖骨头）依次呈递减趋势,而足底压力分布顺序的变化是足部结构发生改变的信号,这会打破整个足部生物力学状态从而影响整个步态周期甚至正常行走过程。足踝门诊常见的此类病症就是拇外翻合并跖痛症和拇外翻术后转移性跖痛症,其主要病理表现就是前足足底胼胝体的形成和跖骨头下方的疼痛。由于遗传性拇外翻畸形导致前足足横弓塌陷或者后天医源性因素导致足弓结构改变使步行时前足负荷增加,足底压力偏聚在局部跖骨头下所致。近几年因传统开放术式损伤较大,过程复杂,恢复期较长,中西医结合微创治疗拇外翻术式广泛接受,这种术式主要包括分离关节囊、削磨骨赘、跖骨截骨、手法复位、外固定裹帘以上5个步骤,在治疗时从三维和生物力学角度出发,尽可能使足底混乱的压力分布恢复正常,从而纠正畸形。因此,在术中微型钻头截骨后手法整复纠正拇外翻畸形时,需要根据第1跖骨的长度尽量控制调整跖骨远端的短缩与位移距离。当下研究中缺乏相关术中位移距离定量的指标研究,应临床需求,当加强微创截骨端在步态周期中的位移研究,确定其中的具体量化关系,实现科技化、规范化、精准化医疗救治。二、研究方法选取一位拇外翻合并足底跖痛症的志愿病人,操作Mimics、Rapidform XOR3 64、ABAQUS等有限元三维处理软件构建构建中西医结合微创治疗拇外翻手术前、后的有限元模型。选取两位拇外翻志愿病人,其中一位为拇外翻合并跖痛症但术后跖痛症痊愈病人,利用足底测力台采集分析系统对二位拇外翻志愿者手术前后的足底压力进行动态测试,将步态测试后的数据与所构建的有限元模型对比,从而验证有限元模型是否有效;在拇外翻术前有限元模型上模拟中西医结合微创治疗拇外翻的手术操作步骤,分别将截骨后第1跖骨头远端由内向外、由上到下按照步骤依次纠正,位移单位定义为2mm,最终位移距离为Omm、2mm、4mm和6mm。收集并分析截骨端及各个跖骨头下在步态周期中的应力数据,明确垂直位移和水平位移分别与第1、2跖骨头下应力变化之间的量化关系,分析第1、2跖骨头在步态周期中的压力变化与术后转移性跖痛症发生之间的关系,得到术中精确的位移量化指标。三、研究结果本研究建立了拇外翻合并跖痛症全足的骨软骨及软组织的模拟仿真有限元模型,同时模拟步态周期中拇外翻术后全足应力、应变模型及动态过程支撑相末期的工况。拇外翻合并跖痛症支撑相末期工况有限元模型包括跗骨、跖骨、趾骨、关节软骨及肌腱韧带共80个独立模型,拇外翻合并跖痛症支撑相末期工况共有610861个单元,173618个节点。基于拇外翻合并跖痛症动态仿真支撑相末期有限元模型分析结果显示:第1跖骨截骨远端位移的变化情况与外侧跖骨头之间存在线性相关关系:水平位移保持固定值时,伴随着垂直位移量的增但,截骨远端（第1跖骨头下压力）逐渐增加相反第二跖骨头下压力随之减轻。对比分析发现,水平位移固定为0mm时,垂直位移的变化情况与截骨远端（第1跖骨头下压力）变化相关性最大,r值0.873;与第2跖骨头下压力变化呈中度负相关性,r值为-0.650;当水平位移量在2mm～6mm动态变化时,垂直位移变化关系与第1跖骨头压力变化存在相关性,r值依次为0.912、0.987和0.799;水平位移在4mm～6mm之间动态变化时,垂直位移的变化与第2跖骨头的压力变化相关性较高,r值分别为-0.811、-0.699（水平位移在2mm时,第二跖骨头下压力与垂直位移无明显相关性）。同样情况下,当垂直位移在（0～6mm）动态变化一定时,水平位移的动态增加过程与第1跖骨头下压力关系明显相关,第2跖骨头对应位置压力依次降低;支撑相末期工况,当垂直位移固定为4mm时,水平位移的依次增加与截骨远端（第1跖骨头下）压力变化相关性最高,和第2跖骨头下压力变化高度负相关性,二者相关性均为最大值,此时r值最高为0.981与-0.890。当垂直位移一定时随着水平位移的增加其余数据（Omm与4mm）也具有较为明显的相关性,与第一跖骨下应力r值分别为0.826、0.930,与第二跖骨头下应力具有中度负相关性,具体r值为-0.581、-0.512。当垂直位移为4mm时,第1跖骨头下应力伴随着水平方向位移的增加而增大,相反,第2跖骨头下压力随之减小,二者与水平方向的位移均具有高度的相关性,r值为0.981与-0.890;同时在这一区间,截骨远端（第1跖骨头下）压力x与第2跖骨头下对应压力y相关性最高,r值为-0.830,量化关系方程为y=-0.4528x+0.4159;水平位移为4mm时,垂直位移的增加,截骨远端（第1跖骨头下）压力x与第2跖骨头下对应压力y相关性为负值,r值为-0.894,量化关系为 y=-0.6504x+0.5232。四、研究结论步态周期中,中西医结合微创治疗拇外翻截骨端的位移变化与跖痛症的发生具有一定线性关系。当第1跖骨截骨远端向外侧位移4mm、跖侧位移4mm时,拇外翻畸形能够得到纠正,术后跖痛症的发生概率明显降低。
崔中赏[10]（2021）在《基于“筋柔骨正”理论的“推髌伸膝”手法治疗0-Ⅱ级膝关节骨性关节炎的临床疗效及其在体力学研究》文中研究说明背景:膝骨性关节炎得发病率日益增高,严重影响患者得生活质量。以“推髌伸膝”为代表的传统中医手法在临床上得到广泛应用,但其具体作用机制尚不完全明确。目的:观察“推髌伸膝”手法治疗膝骨性关节炎的临床疗效,探索该手法的在体力学特征。研究方法:选取自2019年12月至2020年11月期间住院的膝骨性关节炎患者60例,利用计算机将其随机分为对照组和治疗组。对照组行常规针刺、艾灸治疗,试验组在此基础上行“推髌伸膝”手法治疗。统计两组患者治疗前后的西安大略麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）和美国膝关节协会评分（KSS）、关节周围压痛阈值、膝关节活动度、下肢力线的变化,并使用Record HWnd CSharp测力手套测量并分析“推髌伸膝”手法的力学特征。结果:1.治疗前两组患者各项指标的组间差异均无统计学意义。2.两组患者治疗后的WOMAC评分较治疗前均有改善,差异有统计学意义（p<0.05）。组间比较,两组患者WOMAC评分的差异无显着统计学意义（p>0.05）。3.试验组患者治疗后的KSS评分较治疗前的差异有显着统计学意义（p<0.01）,而对照组的KSS评分较治疗前无显着差异（p<0.05）,组间对比发现,试验组的KSS评分显着优于对照组,差异有统计学意义（p<0.01）。4.在膝关节周围压痛阈值方面,两组患者的膝关节周围压痛阈值较治疗前的差异具有明显统计学意义（p<0.01）,组间对比,两组患者在治疗后14天的差异无统计学意义（p>0.05）,在治疗后2个月,试验组患者的关节周围压痛阈值优于对照组,且差异有统计学意义（p<0.05）。5.在膝关节活动度方面,试验组患者的屈曲度明显优于治疗前,且差异有显着统计学意义（p<0.01）,对照组治疗后14天的屈曲度优于治疗前,且差异有统计学意义（p<0.05）,其伸直度较治疗前的差异无统计学意义（p>0.05）。对照组治疗后2个月的膝关节各项活动度较治疗前的差异无统计学意义（p>0.05）。组间比较发现,治疗后14天和2个月,试验组患者的屈曲度和总活动度明显优于对照组,且差异有显着统计学意义（p<0.01）。两组患者膝关节的伸直度较治疗前无显着差异（p>0.05）。6.在下肢力线方面,试验组治疗后的髋-膝-踝角和关节间隙角较治疗前的差异有统计学意义（p<0.05）,而胫骨近端内侧角胫骨平台后倾角较治疗前的差异无显着统计学意义（p>0.05）。对照组治疗后的下肢力线各项指标较治疗前的差异均无统计学意义（p>0.05）,组间对比结果显示,试验组的髋-膝-踝角和关节间隙角与对照组的差异有统计学意义（p<0.05）,两组患者胫骨近端内侧角、股骨远端外侧角和胫骨平台角的差异无统计学意义（p>0.05）。7.相关性分析显示,两组患者的髋-膝-踝角与关节周围压痛阈值和膝关节屈曲度呈正相关,相关性显着（p<0.01）。8.通过对推动髌骨移动时拇指发力的力学特征分析发现,由外向内推动髌骨移动所用力的方向变化范围在X、Y、Z三个轴的变异系数分别为0.14,0.33和0.06,由内向外分别为0.14,0.04和0.03。由外向内推动髌骨移动时拇指发力过程中力度的变异系数为0.07,而由内向外分别为0.05。结论:“推髌伸膝”手法和常规针刺、艾灸均能改善膝骨性关节炎患者的临床症状,“推髌伸膝”手法的优势在于增加膝关节活动度和纠正异常的下肢力线。施行“推髌伸膝”手法时,由外向内推动髌骨移动时拇指发力在方向和力度的变化程度大于由内向外。
二、步态生物力学研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、步态生物力学研究进展（论文提纲范文）
（1）步态生物力学大数据分析研究进展（论文提纲范文）
| 1 数据来源与方法 |
| 1.1 研究方法 |
| 1.2 资料收集 |
| 1.3 结构维度和分析类别 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 主题结构分布情况 |
| 2.2 大数据分析层级水平 |
| 2.3 大数据分析模型 |
| 2.4 大数据分析技术 |
| 3 讨论 |
| 3.1 进一步拓展大数据分析在步态生物力学领域的应用 |
| 3.2 3类层次的分析应被均衡地检验 |
| 3.3 结合不同的数据分析技术，为三维步态生物力学系统开发更先进和自适应的大数据分析模型 |
| 3.4 拓扑数据分析是一个非常有前途的大数据探索工具 |
| 4 结论 |
（2）青年人群楼梯上行中步行特征的运动生物力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 研究的背景 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外楼梯行走的步态研究现状 |
| 2.2 国内外生物力学研究方法的现状 |
| 2.3 国内外楼梯行走的步态生物力学研究现状 |
| 3 研究对象及方法 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 研究方案 |
| 4 实验结果 |
| 4.1 楼梯上行过程的运动学参数结果 |
| 4.2 楼梯上行过程的表面肌电参数结果 |
| 4.3 楼梯上行过程的足底压力参数结果 |
| 5 讨论分析 |
| 5.1 楼梯上行各楼层的运动学参数讨论分析 |
| 5.2 楼梯上行各楼层的表面肌电参数讨论分析 |
| 5.3 楼梯上行各楼层的足底压力参数讨论分析 |
| 5.4 研究的局限性与展望 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 知情同意书 |
（3）老年女性膝骨关节炎患者步态适应性运动特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文名词缩写表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 研究一 |
| 1.3.2 研究二 |
| 1.4 研究假设 |
| 1.5 研究范围 |
| 1.6 名词解释与操作性定义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 膝关节骨性关节炎基本情况概述 |
| 膝骨关节炎的患病率与发病率 |
| 膝骨关节炎的影响 |
| 膝骨关节炎的定义 |
| 2.2 膝关节骨性关节炎系统风险指标 |
| 社会人口因素 |
| 基因遗传因素 |
| 肥胖与代谢综合症 |
| 维生素/饮食 |
| 骨密度和骨量 |
| 2.3 膝关节骨性关节炎关节层面风险指标 |
| 骨与关节形状 |
| 肌肉力量 |
| 关节负载与对线 |
| 职业与运动 |
| 损伤/手术 |
| 2.4 影响膝关节骨性关节炎的生物力学风险指标 |
| 2.5 文献小结 |
| 3 研究一 老年女性膝骨关节炎患者步行时多环节/关节生物力学特征分析 |
| 3.1 研究目的 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 受试者 |
| 3.2.2 实验流程 |
| 3.3 数据处理与分析 |
| 3.3.1 运动学数据处理 |
| 3.3.2 动力学数据处理 |
| 3.3.3 统计学分析 |
| 3.4 研究结果 |
| 3.4.1 步态时空参数 |
| 3.4.2 多关节/环节运动学特征 |
| 3.4.3 髋、膝、踝三关节动力学特征 |
| 3.5 讨论与分析 |
| 3.5.1 膝骨关节炎外在步态运动特征变化 |
| 3.5.2 膝骨关节炎关节内部力学特征变化 |
| 3.5.3 膝骨关节炎多环节运动特征的改变 |
| 3.6 小结 |
| 4 研究二 不同体重老年女性膝骨关节炎患者步行时全身补偿和适应性运动调整 |
| 4.1 研究目的 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 受试者 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 数据采集与解析 |
| 4.3.1 数据采集 |
| 4.3.2 数据解析 |
| 4.3.3 统计学分析 |
| 4.4 研究结果 |
| 4.4.1 步态时空参数 |
| 4.4.2 多环节运动特征 |
| 4.4.3 下肢三关节运动特征 |
| 4.4.4 膝关节内收力矩第一峰值与多环节运动变量间的关系 |
| 4.4.5 膝关节内收力矩第二峰值与多环节运动变量间的关系 |
| 4.5 讨论与分析 |
| 4.5.1 不同体重膝骨关节炎患者步态时空参数及多环节运动学变化 |
| 4.5.2 不同体重膝骨关节炎患者踝、膝和髋关节运动特征变化 |
| 4.5.3 膝关节内收外力矩峰值多元线性回归模型结果分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 综合讨论与分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究特色创新之处 |
| 6.3 实践应用与展望 |
| 6.3.1 实践应用 |
| 6.3.2 展望 |
| 6.4 研究局限性 |
| 6.4.1 系统局限性 |
| 6.4.2 研究方案局限性 |
| 参考文献 |
| 附件 Ⅰ：研究一与二 V3D软件中用到的部分计算编码 |
| 附件 Ⅱ：VAS 疼痛量表 |
| 附件 Ⅲ：K-L（Kellgren-Lawrence） Knee OA 分级量表 |
| 附件 Ⅳ：伦理委员会审批表 |
| 附件 Ⅴ：在学期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于高速荧光透视成像的运动鞋帮高对足踝侧切动作影响的生物力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 研究意义 |
| 1.6 研究假设 |
| 1.7 论文架构 |
| 1.8 技术路线图 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 踝关节和距跟关节的定义及解剖结构 |
| 2.2 踝关节外侧副韧带的解剖结构 |
| 2.3 足踝损伤机制 |
| 2.4 足踝运动的研究方法 |
| 2.4.1 传统运动分析方法 |
| 2.4.2 医学分析方法 |
| 2.4.3 计算机模拟法 |
| 2.4.4 DFIS与图像配准结合的新方法 |
| 2.5 鞋帮高度对踝关节的影响 |
| 2.6 文献总结 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 仪器与材料 |
| 3.2.1 仪器设备 |
| 3.2.2 实验用鞋 |
| 3.3 实验流程 |
| 3.3.1 实验环境搭建及调试 |
| 3.3.2 测试前准备 |
| 3.3.3 侧切动作测试 |
| 3.4 数据处理与分析 |
| 3.4.1 三维运动捕捉系统数据处理 |
| 3.4.2 骨骼六自由度计算 |
| 3.4.3 韧带长度、应变和应变率计算方法 |
| 3.5 统计分析 |
| 4 研究一高速DFIS与 Mocap系统测量跟骨相对胫骨运动差异的对比研究 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.2 研究结果 |
| 4.2.1 跖屈/背屈角度 |
| 4.2.2 内翻/外翻角度 |
| 4.2.3 内旋/外旋角度 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 跖屈/背屈角度对比分析 |
| 4.3.2 内翻/外翻角度对比分析 |
| 4.3.3 内旋/外旋角度对比分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 研究二运动鞋的鞋帮高度对足踝运动学的影响 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.2 研究结果 |
| 5.2.1 踝关节的六自由度运动 |
| 5.2.2 距跟关节的六自由度运动 |
| 5.2.3 踝关节外侧副韧带的应变和应变率 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 鞋帮高度对踝关节六自由度运动的影响 |
| 5.3.2 鞋帮高度对距跟关节六自由度运动的影响 |
| 5.3.3 鞋帮高度对踝关节外侧副韧带应变的影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 研究三运动鞋的鞋帮高度对足踝动力学影响的仿真分析 |
| 6.1 研究方法 |
| 6.1.1 数据处理 |
| 6.1.2 统计方法 |
| 6.2 研究结果 |
| 6.2.1 侧切速度 |
| 6.2.2 地面反作用力 |
| 6.2.3 韧带张力 |
| 6.2.4 关节反作用力 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 鞋帮高度对韧带张力的影响 |
| 6.3.2 鞋帮高度对踝关节和距跟关节反作用力的影响 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究特色及创新之处 |
| 7.3 研究局限性 |
| 7.4 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 I 知情同意书 |
| 附录 II 伦理审查表 |
| 附录 III 攻读学位期间发表的论文 |
（5）偏瘫步态分析与仿真研究进展（论文提纲范文）
| 1 步行的解剖学基础及动力学特征 |
| 1.1 下肢关节解剖学及力学特征 |
| 1.2 步行运动相关的主要肌肉 |
| 2 脑卒中患者异常步态表现 |
| 2.1 肌痉挛步态 |
| 2.2 肌无力步态 |
| 3 生物力学步态分析方法研究进展 |
| 3.1 运动学、动力学数据采集 |
| 3.2 表面肌电信号分析 |
| 3.3 逆向动力学分析方法 |
| 3.3.1 Lifemod仿真与模拟 |
| 3.3.2 Opensim建模 |
| 3.4 有限元分析 |
| 3.4.1 有限元建模分析 |
| 3.4.2 动力学和骨骼有限元耦联建模分析 |
| 4 结论与展望 |
（6）马拉松长跑对男性跑者膝关节生物力学特征影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文名词缩写表(Abbreviations) |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 研究意义 |
| 1.6 研究假设 |
| 1.7 论文架构 |
| 1.8 技术路线图 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 马拉松长跑的定义、运动特点与疲劳 |
| 2.1.1 马拉松长跑的定义与运动特点 |
| 2.1.2 马拉松长跑与疲劳 |
| 2.2 膝关节的结构、运动与步态生物力学 |
| 2.2.1 膝关节的结构 |
| 2.2.2 膝关节的运动 |
| 2.2.3 膝关节的步态生物力学 |
| 2.3 马拉松长跑与膝关节损伤 |
| 2.3.1 马拉松长跑与膝关节损伤相关的流行病学 |
| 2.3.2 马拉松长跑与膝关节损伤相关的生物力学理论框架 |
| 2.3.3 马拉松长跑与膝关节损伤相关的影响因素 |
| 2.4 人体膝关节运动学分析和本体感觉功能评估的研究方法 |
| 2.4.1 人体膝关节运动学分析的研究方法 |
| 2.4.2 人体膝关节本体感觉功能评估的研究方法 |
| 2.5 新型便携式膝关节运动分析系统的结构、原理及应用 |
| 2.5.1 新型便携式膝关节运动分析系统的结构 |
| 2.5.2 新型便携式膝关节运动分析系统的原理 |
| 2.5.3 新型便携式膝关节运动分析系统的应用 |
| 2.6 文献小结 |
| 3 研究一 新型便携式膝关节运动分析系统在步态运动学和本体感觉评估中的重测信度研究 |
| 3.1 新型便携式膝关节运动分析系统在膝关节步态 6-DOF 运动学评估中的重测信度研究 |
| 3.1.1 研究对象 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.1.3 研究结果 |
| 3.1.4 讨论 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 新型便携式膝关节运动分析系统在主动位置觉评估的重测信度研究及与人工测量的对比分析 |
| 3.2.1 研究对象 |
| 3.2.2 研究方法 |
| 3.2.3 研究结果 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.2.5 小结 |
| 4 研究二马拉松长跑对膝关节本体感觉功能的影响 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.1.1 受试者基本情况 |
| 4.1.2 纳入标准 |
| 4.1.3 排除标准 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 膝关节运动觉的评估方法 |
| 4.2.2 膝关节被动位置觉的评估方法 |
| 4.2.3 膝关节主动位置觉的评估方法 |
| 4.2.4 统计学分析 |
| 4.3 研究结果 |
| 4.3.1 马拉松长跑前后膝关节运动觉的变化 |
| 4.3.2 马拉松长跑前后膝关节被动位置觉的变化 |
| 4.3.3 马拉松长跑前后膝关节主动位置觉的变化 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 马拉松长跑对膝关节运动觉的影响 |
| 4.4.2 马拉松长跑对膝关节被动位置觉的影响 |
| 4.4.3 马拉松长跑对膝关节主动位置觉的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 研究三马拉松长跑对膝关节屈伸肌肌肉力学的影响 |
| 5.1 研究对象 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.2.1 实验流程 |
| 5.2.2 数据处理 |
| 5.2.3 统计学方法 |
| 5.3 研究结果 |
| 5.3.1 马拉松长跑前后膝关节屈伸肌以不同速度等速向心运动峰值力矩的变化 |
| 5.3.2 马拉松长跑前后膝关节屈伸肌以不同收缩方式运动峰值力矩的变化 |
| 5.3.3 马拉松长跑前后膝关节屈伸肌在等速运动中峰值功率的变化 |
| 5.3.4 马拉松长跑前后膝关节屈伸肌在等速运动中总功的变化 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6 研究四马拉松长跑对膝关节步行和跑步6-DOF运动学的影响 |
| 6.1 研究对象 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.2.1 实验流程 |
| 6.2.2 数据处理 |
| 6.2.3 统计学方法 |
| 6.3 研究结果 |
| 6.3.1 马拉松跑者的一般资料及完赛时间描述 |
| 6.3.2 马拉松长跑前后膝关节步行6-DOF运动学的变化 |
| 6.3.3 马拉松长跑前后膝关节跑步6-DOF运动学的变化 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 小结 |
| 7 研究五马拉松长跑对步行和跑步膝关节屈伸肌激活功能的影响 |
| 7.1 研究对象 |
| 7.2 研究方法 |
| 7.2.1 实验流程 |
| 7.2.2 数据处理 |
| 7.2.3 统计学方法 |
| 7.3 研究结果 |
| 7.3.1 马拉松长跑前后步行和跑步膝关节屈伸肌表面肌电包络线及关键位点的变化 |
| 7.3.2 马拉松长跑前后膝关节屈伸肌 MVC 测试 RMS 值、步行和跑步标准化 RMS值及净激活总和的变化 |
| 7.3.3 马拉松长跑前后步行和跑步膝关节屈伸肌中值频率的变化 |
| 7.3.4 马拉松长跑前后步行和跑步膝关节屈伸肌共收缩情况的变化 |
| 7.4 讨论 |
| 7.5 小结 |
| 8 综合讨论与结论 |
| 8.1 综合讨论 |
| 8.2 结论 |
| 9 创新与展望 |
| 9.1 研究创新点 |
| 9.2 研究局限性 |
| 9.3 实践应用 |
| 9.4 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 Ⅰ 伦理审查表 |
| 附录 Ⅱ 知情同意书 |
| 附录 III 受试者招募调查问卷 |
| 附录 IV 膝关节疼痛主观评估量表 |
| 附录 Ⅴ 攻读博士学位期间的科研经历 |
（7）踝足矫形器刚度对常速行走步态的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 踝足矫形器刚度的测量 |
| 1.2.2 踝足矫形器刚度对正常步态的影响 |
| 1.2.3 踝足矫形器刚度对异常步态的影响 |
| 1.2.4 生物力学仿真技术在踝足矫形器性能优化中的应用 |
| 1.2.5 总结 |
| 1.3 研究内容、目的和意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.3.3 研究意义 |
| 1.4 创新点 |
| 1.5 研究技术路线和措施 |
| 1.5.1 技术路线 |
| 1.5.2 技术措施 |
| 2 实验对象与方法 |
| 2.1 实验对象 |
| 2.2 实验器材 |
| 2.2.1 运动学捕捉系统 |
| 2.2.2 表面肌电采集系统 |
| 2.2.3 动力学测试系统 |
| 2.2.4 矫形器力学评测装置 |
| 2.2.5 实验测试的踝足矫形器 |
| 2.3 实验流程 |
| 2.3.1 踝足矫形器刚度的量化 |
| 2.3.2 人体步态测试 |
| 2.4 踝足矫形器刚度的生物力学仿真 |
| 2.4.1 构建带有踝足矫形器的肌肉骨骼模型 |
| 2.4.2 踝足矫形器的刚度仿真模拟 |
| 2.5 指标选取 |
| 2.6 数据预处理 |
| 2.6.1 扭矩及角度数据的预处理 |
| 2.6.2 运动学及动力学数据的预处理 |
| 2.6.3 标准化处理 |
| 2.7 统计分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 肌肉骨骼仿真结果准确性验证 |
| 3.1.1 真实肌电信号对比的结果 |
| 3.1.2 与前人研究对比的结果 |
| 3.2 常速行走步态的下肢生物力学分析 |
| 3.2.1 行走中下肢关节的运动学特征 |
| 3.2.2 行走中下肢关节的动力学特征 |
| 3.3 踝足矫形器刚度分析 |
| 3.3.1 踝足矫形器刚度计算结果 |
| 3.3.2 两种踝足矫形器刚度比较 |
| 3.4 踝足矫形器刚度对下肢关节运动学影响分析 |
| 3.4.1 踝足矫形器刚度对下肢关节运动学影响的趋势分析 |
| 3.4.2 踝足矫形器刚度对下肢关节运动学影响的统计学分析 |
| 3.5 踝足矫形器刚度对下肢关节动力学影响分析 |
| 3.5.1 踝足矫形器刚度对下肢关节动力学影响的趋势分析 |
| 3.5.2 踝足矫形器刚度对下肢关节动力学影响的统计学分析 |
| 3.6 踝足矫形器刚度对下肢主要肌肉肌肉力的影响分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 踝足矫形器的刚度分析 |
| 4.2 踝足矫形器刚度对常速行走下肢关节运动学影响 |
| 4.3 踝足矫形器刚度对常速行走下肢关节动力学影响 |
| 4.4 踝足矫形器刚度对常速行走下肢主要肌肉肌肉力的影响 |
| 4.5 局限性与展望 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）男性肥胖大学生步行与慢跑步态特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 肥胖概述 |
| 1.3.1 肥胖的定义及流行趋势 |
| 1.3.2 肥胖对运动系统的影响 |
| 1.4 步态概述 |
| 1.4.1 步态的定义及周期划分 |
| 1.4.2 步态分析的应用 |
| 1.5 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.5.1 肥胖人群步行的步态研究进展 |
| 1.5.2 肥胖人群慢跑的步态研究进展 |
| 2 研究对象与方法 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 文献资料法 |
| 2.2.2 实验法 |
| 2.2.3 数理统计法 |
| 3 研究结果 |
| 3.1 步行运动学特征的比较 |
| 3.1.1 步行基本运动学参数的比较 |
| 3.1.2 步行步态时相的比较 |
| 3.1.3 步行关节角度特征的比较 |
| 3.2 步行足底压力特征的比较 |
| 3.2.1 步行足底各区域压力峰值的比较 |
| 3.2.2 步行足底各区域受力时间的比较 |
| 3.3 慢跑运动学特征的比较 |
| 3.3.1 慢跑基本运动学参数的比较 |
| 3.3.2 慢跑步态时相的比较 |
| 3.3.3 慢跑关节角度特征的比较 |
| 3.4 慢跑足底压力特征的比较 |
| 3.4.1 慢跑足底各区域压力峰值的比较 |
| 3.4.2 慢跑足底各区域受力时间的比较 |
| 4 讨论 |
| 4.1 步行下肢生物力学特征 |
| 4.1.1 步行基本运动学特征 |
| 4.1.2 步行关节角度特征 |
| 4.1.3 步行足底压力特征 |
| 4.2 慢跑下肢生物力学特征 |
| 4.2.1 慢跑基本运动学特征 |
| 4.2.2 慢跑关节角度特征 |
| 4.2.3 慢跑足底压力特征 |
| 4.3 局限性与展望 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 知情同意书 |
| 附录 B “大连理工大学生物与医学伦理委员会”申请审查表 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）微创治疗拇外翻在步态周期中截骨端位移与跖痛症量化关系的有限元研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 中英文缩略词表 |
| 文献综述 |
| 综述一 步态周期中拇外翻术后跖痛症相关生物力学研究进展 |
| 1. 跖痛症的发生机制 |
| 1.1 跖痛症与足底生物力学的关系 |
| 1.2 步态周期中的跖痛症 |
| 2. 跖痛症的分型 |
| 3. 拇外翻与跖痛症的联系 |
| 4. 拇外翻术式治疗 |
| 4.1 软组织松解术 |
| 4.2 跖骨截骨术 |
| 4.3 关节融合术 |
| 4.4 关节成形术 |
| 4.5 微创截骨术 |
| 4.5.1 手术操作步骤 |
| 4.5.2 微创截骨术治疗与预防跖痛症 |
| 5. 有限元与微创治疗 |
| 综述二 传统中医治疗跖痛症类相关足部疾病概况研究 |
| 参考文献 |
| 引言 |
| 1 设备和方法 |
| 1.1 资料 |
| 1.2 对象 |
| 1.3 方法 |
| 1.3.1 中西医结合微创术式步骤 |
| 1.3.2 志愿者足底压力检测过程 |
| 1.3.3 基于有限元法构建步态周期中的拇外翻仿真模型 |
| 1.3.4 模型约束与加载 |
| 1.3.5 模型的可靠性验证 |
| 1.3.6 观察指标 |
| 2 统计学处理 |
| 3 研究结果 |
| 3.1 二类志愿者术前、术后足底压力测试结果 |
| 3.2 拇外翻合并跖痛症有限元模型构建 |
| 3.3 有限元模型的有效性验证（拇外翻合并跖痛症） |
| 3.4 拇外翻术后截骨端位移与跖痛症量化关系的有限元分析 |
| 3.4.1 足底压力分析结果(支撑相末期,水平位移一定) |
| 3.4.1.1 跖骨头下压力数值(0mm) |
| 3.4.1.2 跖骨头下压力数值(2mm) |
| 3.4.1.3 跖骨头下压力数值(4mm) |
| 3.4.1.4 跖骨头下压力数值(6mm) |
| 3.4.2 截骨远端的水平位移 |
| 3.4.3 第1跖骨头与第2跖骨头下压力之间的量化关系 |
| 3.4.4 足底压力分析结果（步态周期支撑相末期，垂直位移不变） |
| 3.4.4.1 跖骨头下应力大小(0mm) |
| 3.4.4.2 跖骨头下应力大小(2mm) |
| 3.4.4.3 跖骨头下应力大小(4mm) |
| 3.4.4.4 跖骨头下应力大小(6mm) |
| 3.4.5 第1跖骨头与第2跖骨头下压力之间的量化关系 |
| 4 讨论 |
| 4.1 有限元方法的可靠性与不足 |
| 4.2 微创正骨手法治疗拇外翻截骨端垂直位移与跖痛症的量化关系 |
| 4.3 微创正骨手法治疗拇外翻截骨端水平位移与跖痛症的量化关系 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于“筋柔骨正”理论的“推髌伸膝”手法治疗0-Ⅱ级膝关节骨性关节炎的临床疗效及其在体力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 英文缩略词表 |
| 前言 |
| 第一部分 “推髌伸膝”手法治疗0~Ⅱ级KOA临床疗效观察 |
| 1 材料与方法 |
| 2 观察指标 |
| 3 结果 |
| 第一部分 “推髌伸膝”手法治疗0~Ⅱ级KOA临床疗效观察 |
| 1 材料与方法 |
| 2 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 综述一 膝骨性关节炎的生物力学机制研究进展 |
| 1 KOA发病中的生物力学机制 |
| 2 KOA诊断中的生物力学方法 |
| 3 KOA治疗中的生物力学应用 |
| 4 小结 |
| 参考文献 |
| 综述二 手法治疗膝骨关节炎的作用机制研究进展 |
| 1 手法治疗KOA的中医机理研究 |
| 2 手法治疗KOA的现代医学机制研究 |
| 3 小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、步态生物力学研究进展（论文参考文献）
- [1]步态生物力学大数据分析研究进展[J]. 谢恩礼,詹建国. 医用生物力学, 2021(06)
- [2]青年人群楼梯上行中步行特征的运动生物力学分析[D]. 刘浩升. 南京体育学院, 2021(02)
- [3]老年女性膝骨关节炎患者步态适应性运动特征研究[D]. 殷可意. 上海体育学院, 2021(09)
- [4]基于高速荧光透视成像的运动鞋帮高对足踝侧切动作影响的生物力学研究[D]. 汤运启. 上海体育学院, 2021(09)
- [5]偏瘫步态分析与仿真研究进展[J]. 张清悦,钱竞光. 力学与实践, 2021(03)
- [6]马拉松长跑对男性跑者膝关节生物力学特征影响的研究[D]. 田斐. 上海体育学院, 2021
- [7]踝足矫形器刚度对常速行走步态的影响[D]. 陈亚茹. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]男性肥胖大学生步行与慢跑步态特征分析[D]. 曾玉冰. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]微创治疗拇外翻在步态周期中截骨端位移与跖痛症量化关系的有限元研究[D]. 曹旭含. 中国中医科学院, 2021(02)
- [10]基于“筋柔骨正”理论的“推髌伸膝”手法治疗0-Ⅱ级膝关节骨性关节炎的临床疗效及其在体力学研究[D]. 崔中赏. 天津中医药大学, 2021(01)