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儿童步态分析研究中的时空参数

独立行走对于儿童具有重要意义,行走可以解放双手,促进精细动作的发展,也使儿童的活动范围扩大,主动探索周围事物的能力增强。

独立行走初期,儿童步态具有以下特点:步频快,行走速度慢,步长短,站立相的时间长,躯干前倾,下肢关节运动范围小,关节无规律摆动,单足支撑时身体有时会出现后倾现象,平足接触地面,步幅宽度大,足跟触地时间长,步伐节奏无规律等。

那么这么多儿童行走的特点是依据什么指标得来的呢?那就是儿童步态分析,下面就将介绍儿童步态分析中的常用参数。


时间参数



行走是一个重复运动过程。一个步态周期被定义为同足第一次触地至第二次触地的时间间隔。一个步态周期可划分为支撑相和摆动相。




支撑相




支撑相指下肢接触地面及承受重力的时间,分为5个时相。

1.首次触地期(initial contactIC):指足跟接触地面的瞬间,使下肢前向运动减速,确定进入支撑相的位置。

2.承重反应期(loading responseLR):指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程。

3.支撑相中期(mid stance, MS):指支撑相中间阶段的时间。此时支撑足全部着地,对侧足处于摆动相,是唯一单足支撑全部重力的时相。主要功能是保持膝关节稳定,控制胫骨前向惯性运动,为下肢向前推进做准备。

4.支撑相末期(terminal stance, TS):指下肢主动加速蹬离的时间,开始于足跟抬起,结束于足离地。

5.摆动前期(pre-swing, PS):在缓慢步行时足部并没有完全蹬离,而只是足趾离开地面。


摆动相



摆动相指足离开地面向前迈步到再次落地之间的时间 ,分为三个时相:

1.摆动相早期(initial swingIS)指足离开地面早期时段的活动,主要的动作包括足廓清地面和屈髋带动屈膝,加速肢体前向摆动。

2.摆动相中期(mid swingMS)指足在空中摆动中间时段的活动,足廓清(足廓清指步行摆动相足底适当离开地面,以保证肢体无障碍向前行进,包括摆动相早期-中期)仍然是主要任务。

3.摆动相末期(terminal swingTS)指迈步即将结束,足在落地之前的活动,主要动作是下肢前向运动减速,准备足着地的姿势。


双支撑相





在一个步行周期中,当一侧下肢完成足跟抬起到足尖向下蹬踏离开地面的时期内,另一侧下肢同时进行足跟着地和全足底着地动作,所以产生了双足同时着地的阶段,双足支撑是步行的最大特点。


单支撑相



通常指一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程。行走时一侧下肢单支撑期所占时间,实际上完全等于对称下肢的迈步相时间,单脚支撑时间越短,表明该下肢负重能力的越差。单足支撑时相比率,指单足支撑时间在整个步态周期中所占的比例,是一个能够反映步态成熟的重要参数,这是因为单足平衡能力是人类双足行走的标志。单足支撑时间不仅能够反映步态稳定性,还为行走中的摆动提供了充足的时间。由于儿童行走初期平衡能力弱,为了保持身体平衡,只有采用缩短单足支撑时间,延长双足支撑时间的办法。因此,独立行走初期儿童单足支撑时间较短,3 岁之后,这一时间参数会逐渐达到成年人水平。

 

空间参数




主要包括步长、步幅长、步速、步宽等

步长,指同侧足跟或足尖到迈步后足跟或足尖的距离;

步幅长(跨步长),指一侧足跟或足尖到对侧足跟或足尖的距离;

步宽,是行走时两脚内足弓之间的距离;

步频,指行走时每分钟迈出的步数;步速是步频与步长的乘积长的乘积。

从1 岁开始,儿童步频减小,2 .5 -3岁最为显著;4岁之前,步幅快速增加,之后增加缓慢。尽管步频减小,但从3 .5-4 岁期间,儿童行走时的步速仍会快速增加;步宽则能够从空间角度直接反映儿童横向稳定性变化。

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