膝骨关节炎患者的三维运动解析

Three-dimensional Motion Analysis of Patients with Knee Osteoarthritis

二维码有效期 120s

摘要背景膝骨关节炎(KOA)患者发生膝关节变形、活动受限、步态异常等改变,预示KOA是与运动学、动力学等生物力学因素关系密切的一种疾病.而目前临床上缺乏对这些运动学、动力学指标的客观定量评定指标.目的应用VICON三维运动捕捉系统解析KOA患者的病情,为临床医生治疗、康复计划的制定和实施提供新的重要参考依据.方法 2010年10月—2017年6月,选择上海交通大学医学院附属瑞金医院门诊及住院的双KOA患者10例作为KOA组,另外招募无膝关节疼痛的健康中老年人10例作为对照组.采用英国VICON三维运动捕捉系统对两组受试者进行行走测试,并分析受试者的步行情况和膝关节的生物力学(运动学、动力学)特征.结果与正常人比较,KOA患者存在明显的步态和生物力学特征:步频、跛行指数、步长、步幅、步速均缩短,双足支撑期、单足支撑期、一步时间、步行周期均延长(P<0.05);膝关节屈曲角峰值,冠状面最初角度,矢状面、冠状面、水平面膝关节最大活动范围均减小(P<0.05);膝关节角速度、膝关节角加速度峰值和平均值均减小(P<0.05);膝关节伸展力矩峰值减小(P<0.05);Y轴和Z轴方向地板反作用力峰值减小(P<0.05).结论 KOA患者关节内及其周围生物力学环境发生了明显变化,同时下肢运动出现了异常.而采用VICON运动捕捉系统对KOA患者和正常人进行三维步态分析,有助于更好地了解膝关节运动学和动力学等指标,为KOA诊断、治疗及研究提供重要的参考依据.