步态检测设备——技术介绍
时空测量法：时间和空间方面的测量可以形成对步态的一个多方面的分析。因为步态是一种周期性的活动，所以一个基本假设是我们假设每一步都在本质上与下一步相同。
一个完整的周期步态称作'步态周期'(Gait Cycle)。一个步态周期被分成了两个阶段，分别是'支撑阶段'(stance phase)和'摆动阶段'(swing phase)。并且又进一步分为了七个小部分(此处不表)，每一部分都有各自的特征及相关参数。
时空测量是对速度、节奏、步长、周期时间、时间百分比等多个参量进行的测量与分析。
步态检测设备——运动学分析
1、定义运动学(Kinematics)是研究步行时肢体运动时间和空间变化规律的科学方法，主要包括：步行整体时间与空间测定和肢体节段性运动方向测定。
2、时间/空间参数测定
（1）足印法是步态分析早期和简易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般为4~6 m）铺上白纸。受试者走过白纸，留下足迹，便可以测量距离。也可以在黑色通道上均匀撒上白色粉末，让患者赤足通过通道，留下足迹。获得的参数包括：①步长(Step length)指一足着地至对侧足着地的平均距离。国内也有称之为步幅。②步长时间(step time)指一足着地至对侧足着地的平均时间。③步幅(Stride length)指一足着地至同一足再次着地的距离，也有称为跨步长。④步行周期(cycle time)指平均步幅时间(stride time)，相当于支撑相与摆动相之和。⑤步频 (cadence)指平均步数（步/min），步频=60(s) ÷步长平均时间(s)。由于步长时间两足不同，所以一般取其均值。有人按左右步长单独计算步频，以表示两侧步长的差异。⑥步速(velocity)指步行的平均速度(m/s)，步速=步幅÷步行周期。⑦步宽(walking base)：也称之为支撑基础(supporting base)，指两脚跟中心点或重力点之间的水平距离，也有采用两足内侧缘或外侧缘之间短的水平距离。左右足分别计算。⑧足偏角(toe out angle)指足中心线与同侧步行直线之间的夹角。左右足分别计算。
步态检测设备——运动测定
节段性运动测定节段性运动测定是指步行时特定关节或运动中心的三维动态分析，即步行时关节各方向活动角度的动态变化及其与步行时相之间的关系。常用的分析方式有：
（1）同步摄像分析在4~8米的步行通道的周围设置2~6台摄像机，同时记录受试者步行图象，并采用同步慢放的方式，将受试者的动作分解观察和分析。
（2）三维数字化分析通过2~6台检测仪(数字化检测仪或特殊摄像机)连续获取受试者步行时关节标记物的信号，通过计算机转换为数字信号，分析受试者的三维运动特征。同一标记物被两台以上的检测仪同时获取时，即可进行三维图象重建和分析。输出结果包括：数字化重建的三维步态、各关节三维角度变化、速率和时相。关节标记物一般置放于需要观察的关节或重力中心。
（3）关节角度计分析采用特别制做的关节角度计固定于被测关节，记录关节活动的角度改变，转换为数字信号并用计算机重建步态。优点是操作简便，特别是上肢检查十分方便；缺点是难以正确记录旋转和倾斜活动。
步态检测设备简介
可穿戴步态检测设备除具有以上应用优势外，后续的数据流处理在更深层次的步态数据分析挖掘与临床队列研究方面具有较好的科研和转化利用价值。由于原始采集数据是来自各种传感器的直接测量值，步态信息多面充实，但传感器的高精度也带来了底层数据采集时的高噪声背景，因此首先需要对原始传感器数据进行滤波去噪处理，去噪后的步态数据经步态算法处理得出多面的步态信息。对于临床步态研究，根据研究的临床队列设计，随着受试者步态数据的累积，经过深度学习，利用临床指征建模，可实现步态参数应用于相关疾病的早筛早诊，以及康复与评估和康复方案制定；对于日常步态采集，可以跟踪随访个体的步态变化情况，实现老年人异常步态监测和跌倒风险提示等预警作用。
以上信息由专业从事人体步态分析解决方案的中科汇成于2024/5/19 7:42:12发布
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