一种辅助评价膝关节受力状态的方法

摘要

本发明公开了一种辅助评价膝关节受力状态的方法。本发明提供的方法包括如下步骤：获得受试者足的大小、正常步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到正常步行时两足的足底平均压力差值aPDA-1；获得受试者足的大小、单侧膝旋转步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到单侧膝旋转步行时两足的足底平均压力差值aPDA-2；所述标准化处理为应用MATLAB R2006a软件进行处理；如果aPDA-1与aPDA-2相比较，P＜0.05，提示受试者左右膝关节受力不一致。应用本发明的方法，可以快捷、准确地了解不同动作下足膝之间的生理关系，从而指导各种训练或运动。

权利要求

1.一种辅助评价膝关节受力状态的方法，包括如下步骤：

获得受试者足的大小、正常步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到正常步行时两足的足底平均压力差值aPDA-1；所述标准化处理为应用MATLAB R2006a软件进行处理；

获得受试者足的大小、单侧膝旋转步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到单侧膝旋转步行时两足的足底平均压力差值aPDA-2；所述标准化处理为应用MATLAB R2006a软件进行处理；所述单侧膝旋转步行时步行速度为所述正常步行时步行速度±0.1米/秒；

如果aPDA-1与aPDA-2相比较，P＜0.05，提示受试者左右膝关节受力不一致。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述单侧膝旋转为单侧膝内旋或单侧膝外旋。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：受试者的所述足底压力数据是通过足底压力测力板测试系统获得的。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述足底压力测力板测试系统为Footscan SCSI的高频率平板测试系统。

说明书

一种辅助评价膝关节受力状态的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种辅助评价膝关节受力状态的方法。

背景技术

[0002] 对于膝关节运动时的观察和比较，目前常用运动学分析。对相关的关节和躯体标记体定位后，红外线摄像头不断地进行数据采集，采集频率一般在60次/min以上，结合步态分析主机对运动轨迹进行分析和三维重建(见图1)(ButlerRJ，Minick KI，Ferber R，et al.Gait mechanics following ACLreconstruction：Implications for the early onset of knee osteoarthritis.British Journal of Sports Medicine，2009，43(5)：366-370.)。

[0003] 但现有的运动学分析系统存在如下主要问题：1.所用的皮肤表面标记物不能真正代表深部骨骼的运动，两者之间的误差可达40mm，尤其是难以准确评估膝关节旋转状况；2.操作复杂和费时。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种快捷、准确的辅助评价膝关节受力状态的方法。

[0005] 本发明提供的辅助评价膝关节受力状态的方法，包括如下步骤：

[0006] 获得受试者足的大小、正常步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到正常步行时两足的足底平均压力差值aPDA-1；

[0007] 获得受试者足的大小、单侧膝旋转步行时的左右足行进角，将以上数据进行标准化处理，然后分析左右足的足底压力数据，得到单侧膝旋转步行时两足的足底平均压力差值aPDA-2；

[0008] 所述单侧膝旋转步行时步行速度(V1)的变化幅度在所述正常步行时步行速度(V2)的±0.1米/秒之内(即V2-V1＝±0.1米/秒)；

[0009] 如果aPDA-1与aPDA-2相比较，P＜0.05，提示受试者左右膝关节受力不一致；

[0010] 所述标准化处理为应用MATLAB R2006a(2006版)软件(MathWorks公司)进行处理。所述标准化处理具体可为N.L W.Keijsers等提供的方法，参见文献：N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis，et al.A new method tonormalize plantar pressure measurements for foot size and footprogression angle.J Biomech，2009，42：87-90.。

[0011] 所述足的大小是通过足的长度和宽度来体现的，参见文献：N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis，et al.A new method to normalize plantarpressure measurements for foot size and foot progression angle.JBiomech，2009，42：87-90.。

[0012] 所述单侧膝旋转可为单侧膝内旋或单侧膝外旋。

[0013] 受试者的所述足底压力数据可通过足底压力测力板测试系统获得。

[0014] 所述足底压力测力板测试系统具体可为Footscan SCSI 2米长的高频率平板测试系统(比利时RSscan公司生产，2×0.4m，16384个传感器，125-500Hz)。

[0015] 应用以上方法，仅是对膝关节受力状态进行辅助评价，还需要辅以其它方法，进一步进行确定。

[0016] 应用本发明的方法，可以快捷、准确地了解不同动作下足膝之间的生理关系，从而指导各种训练或运动。

附图说明

[0017] 图1为现有的运动学分析方法示意图。

具体实施方式

[0018] 以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

[0019] 采用如下步骤对12名体育爱好者的双侧膝关节受力差异进行评价：

[0020] (1)获得受试者足的大小、正常步行时的左右足行进角，应用N.L.W.Keijsers等提供的方法(N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis，et al.A new method to normalize plantar pressuremeasurements for foot size and foot progression angle.J Biomech，2009，42：87-90.)将以上数据进行标准化。应用Footscan SCSI 2米长的高频率平板测试系统(比利时RSscan公司生产，2×0.4m，16384个传感器，125-500Hz)测量左右足的足底压力数据，得到正常步行时两足的足底平均压力差值aPDA-1；

[0021] (2)获得受试者足的大小、单侧膝内旋步行时的左右足行进角，应用N.L.W.Keijsers等提供的方法(N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis.et al.A new method to normalize plantar pressuremeasurements for foot size and foot progression angle.J Biomech，2009，42：87-90.)将以上数据进行标准化。应用Footscan SCSI 2米长的高频率平板测试系统(比利时RSscan公司生产，2×0.4m，16384个传感器，125-500Hz)测量左右足的足底压力数据，得到单侧膝内旋步行时两足的足底平均压力差值aPDA-2；

[0022] (3)如果aPDA-1与aPDA-2相比较，P＜0.05，提示受试者左右膝关节受力不一致。

[0023] 12名体育爱好者的相关数据及评价结果见表1。

[0024] 表1 12名体育爱好者的相关数据及评价结果

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