基于非线性时间序列法研究人体步行稳定性

作者：胡飞; 顾冬云; 戴尅戎; 安丙辰; 陈金灵; 吴昱

来源：医用生物力学, 2012, 27(01): 51-57.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2012.01.001

• 非线性时间序列
• 步态分析
• 稳定性
• 跌倒
• 步速
• 运动学

目的应用非线性时间序列分析方法,研究健康老年与青年志愿者的步行稳定性,为更全面评估人体的动态平衡、预测跌倒风险提供重要依据。方法应用VICON运动捕捉系统,采集肌骨系统健康志愿者(7名老年和10名青年)在不同步速(80%、100%1、20%自然步速)下的运动学数据,提取志愿者在30个连续步态周期中,第7颈椎和第10胸椎在前后和左右方向上的位移,以及下肢各关节屈曲伸展和外展内收运动角度,计算位移和运动角度变化的最大Lyapunov指数,比较分析老年与青年组之间步行稳定性差异,以及步速对人体步行稳定性影响。结果青年组步行稳定性优于老年组,并在某些运动节段呈现显著性差异(P<0.01);老年和青年的步行稳定性随步速增加而降低(P<0.05)。结论应用非线性时间序列分析方法中的最大Lyapunov指数,能有效并定量地评测人体步行中各运动节段的稳定性。

• 单位
  生物医学工程学院; 上海交通大学医学院附属第九人民医院; 上海交通大学