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步态检测设备——动力学分析

1、定义动力学(kenetics)分析是对步行时作用力、反作用力强度、方向和时间的研究方法。牛顿第三定律（作用力=反作用力）是动力学分析的理论基础。

2、测定方法

(1) 测力平台步行时人体GRF可以通过测力平台记录，以分析力的强度、方向和时间。测力平台一般平行设置在步行通道的中间，可以平行或前后放置，关键是保证连续记录一个步行周期的压力。测力平台测定身体运动时的垂直力和剪力。垂直力是体重施加给测力平台的垂直应力，而剪力是肢体行进时产生的前后/左右方向的力。与运动学参数结合可以分析内力，即肌肉、肌腱、韧带和关节所产生的控制外力的动力，一般以力矩表示。

(2) 足测力板采用特别制做的超薄测力垫直接插入到受试者鞋内，测定站立或步行时足底受力分布及中心移动的静态或动态变化，协助设计合适的矫形鞋和步态分析。

步态检测设备——为什么要进行步态检测

先来看一组关于双脚的数字：

人的一生大约要走20万公里的路，

相当于绕地球4圈!

一个城市居民平均每天行走约8000步，

好动的孩子则会走的更多。

走路时脚部承受的压力约等于自己体重的1倍，

跑步时则能达到体重的3至4倍，

跳跃时甚至会达到体重的5倍。……

儿童足部问题多发于2-14岁，常见的就是足弓问题以及内外翻。随着足部的发育脚底厚厚的脂肪逐渐消退，掌纹慢慢增多，足部骨骼开始骨化，足弓形成、足弓作为人体减震器对儿童足部是非常重要的，足弓塌陷可造成多种足部疾病，如：扁平足、高足弓、内外翻、X型腿等，在医院里工作，经常会遇到各种儿童足踝病例。尤其对于SMA、DMD等姿势异常的儿童，如果痉挛或者挛缩不及时的控制将会“进行性”加重，长此以往造成脊柱侧弯、髋脱位、膝屈曲、跟腱短缩、肘屈曲、腕关节下垂等继发的肌肉骨骼问题。

步态检测设备——步态检测技术介绍

基于传感器的步态检测技术，根据步态采集的特点，一类是以行走界面传感器为结构基础的压力垫，通过步态周期的足底地反力的时间和变化分布情况得出相关步态信息，此类方法操作比影像技术简单，缺点是无法采集行走过程中的关节角度数据，而且供受试者行走的长度受限使通过压力垫范围内采集的数据有限，而在一些病态步态采集过程中由于受试者无法按照要求的范围行走则无法完成测定；另一类就是可穿戴步态采集系统，这类系统得益于近年来传感器不断小型化以及传输系统的进步，使具有高采样频率的无线传输传感器模块开发成为可能。可穿戴步态采集设备常以鞋或鞋垫的形式，嵌入整合了压力传感器、曲度传感器、加速度计、陀螺仪和惯性传感器等电子元器件的模块来实时地采集受试者步态信息，包括步态的时空与动力学特征。配合穿戴于肢体和躯干的整合角度计模块，与足部信息结合可以得出下肢与躯干的运动动态角度信息，可以提供多面的个体步态信息。可穿戴步态采集系统与其他系统相比，除具有实时性与外，在应用方面具有成本低廉、操作简单、患者配合度和采集环境要求低等优势，并使日常步态的采集与检测成为可能，具有广阔的康复与养老监护领域应用前景。