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一种辅助足下垂步态训练的功能电刺激器控制方法
设计并搭建一个创新性的功能电刺激器控制方法,用于矫正脑卒中患者偏瘫后的足下垂步态,改善下肢运动质量.功能性电刺激器控制方法由运动捕捉系统和单片机控制器组成,实时采集行走过程中的运动学信息,从运动学信息中提取特征,来判断测试者所处的步态时相,当检测到处在优的电刺激时相时,启动对胫骨前肌的电刺激.目前,已在正常人身上验证控制方法的可行性.相对于传统的控制方式,该方法可以更准确地找到优电刺激时相,对改善足下垂患者的异常步态效果更明显,而所采集的数据可作为训练结束后的康复效果评估.
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抓举过程中运动员的上肢运动学分析
人体运动过程中,身体各部位的加速度、角加速度等运动学参数对计算关节力、关节力矩及肌肉力等动力学参数起着至关重要的作用.文章通过分析人体运动过程中关节坐标系相对世界坐标系的瞬时位置关系,以及各时刻关节坐标系空间位置关系,提出了基于关节坐标系的人体运动学参数计算方法.然后,以运动员抓举杠铃过程中的上肢运动为例,利用运动捕捉系统进行数据采集,计算出前臂在运动过程中的质心平移加速度和角加速度.结果 表明,前臂质心总的平移加速度主要由竖直方向的分量构成,而角加速度主要在改变杠铃轨迹过程中产生.
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三维运动分析系统在平衡功能评定中的应用与展望
三维运动分析系统是一种新型评估手段,是目前国际上先进的生物力学研究和评估体系之一,由运动捕捉系统、应力测试系统和表面肌电系统三个部分组成,可以运用各种测试手段对人体不同状态中的各种参数进行适时采集和处理,实现对人体运动功能的定量分析和三维动作重建.它可以立体、动态、即时的监测和采集运动中多关节活动角度变化、活动周期曲线和参数变化、三维应力变化,同时动态监测运动中多组肌群的体表肌电变化.利用该系统可将人体运动信息储存、再现和进行数据分析.该系统一直以来主要用于下肢步态分析,美国亚利桑那州立大学的生物力学研究中心、台湾中央大学的生物力学实验室、国内体育、医疗系统在这方面做了大量的研究,通过国际上通用的步态分析模型(Helen Hay模型)分析,获得的相关步态指标(步频、步速、步长、下肢支撑、摆动相时间、下肢三维应力等),为康复和临床医疗提供有价值的信息.近年来,国外有学者将该分析系统用于对运动员进行身体节段法精细平衡功能评测引起了研究者的关注.根据以往的经验,人体平衡功能的测定主要是借助目测法、量表法完成.专用平衡功能监测仪器的诞生,使平衡功能评定可以量化,更加客观地反映人体平衡功能状态,但受仪器平面单一压力传感器的影响,难以立体、全面、分节段、实时地反映人体在功能活动中的平衡功能状态.
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弯腰挺立手法治疗腰骶关节紊乱的规范化研究
目的:分析不同操作者使用弯腰挺立手法治疗腰骶关节紊乱的差异性和相似度,总结该手法的运动学操作特征及要点.方法:随机将60例健康志愿者平均分到2名有弯腰挺立手法临床操作经验的中医师(记为A医师和B医师),通过在志愿者和操作者身上特定位置安置标记点进行标记,用运动捕捉系统对弯腰挺立法手法操作过程中操作者及志愿者的全身运动状态进行动态描记,获取该手法操作过程中操作者及志愿者的运动学参数.结果:弯腰挺立手法过程A和B组操作者、志愿者的前屈、后伸角度等各数据,差异无统计学意义(P＞0.05).两操作者总体前屈平均角度35.73°±4.62°,后伸平均角度28.54°±4.63°,髋部平均作用时间(495.08±118.38)ms,平均位移(291.20±62.03)mm;两组志愿者前屈平均角度89.54°±7.36°,后伸平均角度29.17°±5.05°,抛出平均高度(95.72±34.19)mm,平均水平位移(547.80±85.67)mm,抛出平均角度34.31°±10.87°.结论:不同操作者使用弯腰挺立手法治疗腰骶关节紊乱没有明显差异,弯腰挺立手法对于操作者和受试者的前屈、后伸角度等运动学参数都有一定的标准.
