张 琪，TOLENTINO Janel，孙成彦，盛 博，张彦新，*

1 福建中医药大学康复医学院，福建 福州 350122；

2 奥克兰大学运动科学系，新西兰 奥克兰 1142；

3 上海壹博医院，上海 200050；

4 上海大学机电工程与自动化学院，上海 200444

脑性瘫痪（cerebral palsy，CP）简称脑瘫，主要表现为肌肉痉挛、肌无力、运动控制失衡等，会导致运动和姿势发育障碍，严重影响儿童日常活动及生活质量［1-2］。痉挛性脑瘫是脑瘫中最常见的类型，CP儿童在步行中常表现出下肢关节活动的各种异常（如蹲伏步态、尖足步态等），造成步行的稳定性和安全性降低。因此，需要对痉挛性脑瘫儿童步态特征进行量化分析，以开展针对性的康复治疗干预［3］。

足底压力中心（center of pressure，COP）轨迹是步态分析中重要的指标之一［4］，能反映足与地面接触全过程的作用方式。COP可通过专业的足底压力检测技术获取。但是，脑瘫儿童尖足行走时，常因足底与压力板接触不完全而影响了足部纵轴测量的准确性［5］。人体是一个铰链系统，行走功能是通过躯干和下肢各个关节复合运动整合而成。三维步态分析技术能够检测、记录行走过程特定时期各个关节运动的具体信息（如足部标记识别足部长轴和足部坐标系等）和对地面作用力等信息［6-7］，从运动学、动力学等方面对行走能力进行量化评估。有研究采用三维步态运动捕捉分析系统开发了一套足底模型，实现无需专业的测试设备就可以计算足底压力中心轨迹，并同步采集运动学和动力学数据［5］。

在生物力学中，力矩大小为力与关节正交距离（杠杆臂或力矩臂）的乘积。……