王宗翰，于 同，李 鑫，陈炳鹏，李 忱，王金成

(吉林大学第二医院 骨科医学中心，吉林 长春130041)

膝关节炎(KOA)是一种较为常见的膝关节退行性病变。该疾病的进展可能与下肢肌肉力量不足、立线偏差、肥胖等因素有关。步态分析(Gait Analysis)旨在对双下肢的运动及动静态受力情况进行量化评估。因此在下肢运动疾病尤其是膝关节炎的诊疗与康复指导中，步态检测有着举足轻重的地位[1]。尽管TKA前后普遍采用WOMAC以及HSS评分，但两种评分系统均不能对患者进行运动功能定量分析[2]。作者采用MOTION步态分析系统对本医院42例行KOA的患者进行了步态分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究对象相关情况见表1。纳入本研究患者均为膝关节炎Ⅳ期。术式为髌前侧入路。纳入研究患者术前HSS评分12-74分，平均56.4分；术前WOMAC评分37-56分，平均48.8分。患者对此研究充分知情并自愿参加。

表1 研究对象一般资料

1.2 研究方法

MOTION步态分析系统由三部分组成。一是分布在不同位置的6个光学摄像头，二是高精准度的力学测试台，三是与之匹配的后处理分析软件如cortex等。首先配置好主机与红外摄像头，测试者穿深色紧身裤，上衣不得对腰部有遮挡或是反光点。其次对反光点进行标记，分别是静态19点动态15点，构建虚拟下肢模型。步态分析整套操作均由操作熟练的医师进行。嘱患者用自然步态行走多个周期，避免其他外部因素干扰，保证数据准确。

1.3 主要观察步态指标

分别于术前、术后3个月检测患者下肢运动学与运动力学参数变化。同时分别进行WOMAC以及HSS膝关节功能评分。

1.4 统计学处理

2 结果

步态分析可以提供患者在三维上(X/Y/Z)的运动及受力情况。通过与步态分析配套的OT611数据分析软件所测得的指标发现，关节置换术前后患者的短腿步态有所改善、减痛步态有所减轻。同时步态分析的结果显示:①患者接受置换术后，运动学指标均有明显改善见表2。②关节置换后患侧肢体站立相时间明显延长，摆动相时间缩短，其与相对健侧步态周期各时相趋于均衡。③下肢各关节活动度改善情况见表3。⑤关节置换后两项评分均明显提高，术后3个月HSS评分平均70.8分；WOMAC评分平均43.2分。

表2 手术前后下肢运动学指标改善情况

表3 手术前后下肢各关节运动角度改善情况

3 讨论

依据人类行走过程可将步态周期分为支撑相与摆动相，同时又将支撑相分为单腿支持相与双腿支持相[3-8]。我们利用步态分析首先得到正常人的运动学与运动力学参数，在此基础上分析患者病理步态的参数与曲线，进行对比研究，从而对临床手术以及康复作以指导。通过实验研究，膝关节炎患者步态存在着以下几种特征：

3.1 减痛步态与短腿步态

当患者一侧肢体出现疼痛时，往往会反射性的减少该侧肢体的受力与使用，那么在三维步态分析上可以看出该侧肢体因为疼痛而导致其支撑相变短，对应的摆动相延长。患肢在行走过程中，步幅缩短，膝关节呈屈曲状态，下肢外旋，避免足跟着地等。

3.2 屈膝肌无力步态[9-14]

屈膝肌是驱动肢体的主要加速肌群与动力肌群，因此当该肌肉无力时，在支撑时相末期躯体向后方倾斜，致使步长明显缩短。体现出特征性的无力步态。

综上所述，步态分析是对人类行走功能的动态评估，其中涵盖了生物力学、运动学、仿生学等相关专业知识。随着科技的发展，人类知识的进步，各方面信息的整合，步态分析的应用将会越来越广泛。