基于惯性传感器的运动捕捉系统对儿童脑性瘫痪步态特征的分析研究

作者：杨旭博; 彭婷婷; 周洪宇; 徐开寿^*

来源：中国康复医学杂志, 2023, 38(08): 1056-1061.

• 脑性瘫痪
• 步态分析
• 运动捕捉
• 惯性传感器
• 生活环境

目的：采用基于惯性传感器的运动捕捉系统分析脑性瘫痪（简称脑瘫）患儿和正常儿童以自然步速在日常生活环境中行走时的步态特征。方法：2021年6—12月，在广州市妇女儿童医疗中心康复科招募20例6—12岁脑瘫患儿，面向社会招募同龄20例正常儿童。采集所有儿童的年龄及性别等基本资料后，利用基于惯性传感器的运动捕捉系统采集并分析其以自然步速在日常生活环境中（医院走廊，连续两次行走20m）行走时的步态时空、运动学参数和腰部活动角度。结果：与正常儿童相比，脑瘫患儿的步行周期变长（P<0.05），支撑相在整个周期的占比增大，摆动相的占比减少（P<0.05）；跨步长变短，步频加快（P<0.05）；髋屈曲、伸展角度受限，髋内旋角度增大，膝屈曲、踝跖屈角度受限，腰后伸、侧屈及右旋转角度增大（P<0.05）。结论：脑瘫患儿的步行周期、支撑相、跨步长、步频、下肢及腰部关节活动度有明显异常。基于惯性传感器的运动捕捉系统可有效识别脑瘫患儿在日常生活环境中行走时的步态特征。

• 单位
  上海体育学院; 广州市妇女儿童医疗中心