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步态分析可以反映人体行走的功能,在人体运动系统和神经系统疾病的病因分析和诊断,功能,疗效与残废评定中是重要的评价手段,对骨关节假体与义肢设计,瘫痪病人的行走功能重建等均有重要意义。肌肉活动是影响步行动力的基础因素,涉及高级神经活动的信号传递等,学术界从多个方面开展对步态分析的研究,如形态学,运动学,动力学,表面肌电图等。本文基于表面肌电图和动力学测试实验进行步态分析做了较深入的研究,主要工作如下: 1)基于表面肌电图对正常人自然行走的步态进行分析,采用zebris配套的同步肌电仪测得正常步态过程中下肢前后肌群的表面肌电变化,并与步态周期过程中的时相进行对照分析,结果验证了步态过程下肢肌肉存在四个因子的推论,从而大大减化了对下肢28块肌肉的分析。 2)采用芬兰Mega公司的ME6000E肌电仪进一步测试步行过程中下肢前后肌群的表面肌电变化,分析其变化特征,发现了下肢肌肉存在优势侧与非优势侧的差异,同时初步确定了在步态周期不同时相所对应的前后肌群的活动特点。 3)基于动力学分析对正常人自然行走的步态进行分析,采用zebris FDM系统测得正常人行走过程中足底压力数据,获得了正常人较适宜步态的基本特征参数均值,分析步速的影响因素得出步速与跨步长/身高的相关性最高,而与步态周期、站立相时间高度负相关,绘制出了完整步态周期的左右脚均值压力和上下偏差范围的阴影显示图,压力峰值进行定量化得出第一峰值约为体重的1.05~1.08倍,第二峰值约为体重的1.13~1.16倍,编写算法验证了步态最小作用量原理,并探讨了能量消耗指数的有效性。