踝足矫形器对脑卒中患者足尖离地时空参数和运动学影响

周朝生朱玉 贾杰朱 解二 谢臻沈 刘宇黄（体育学院运动科学学院 ；复旦大学附属华山医院康复医 ；通讯作者；交通大学医学院附属瑞金医院（市伤骨科）摘目的：探讨脑卒中患者佩戴踝足矫形器对步态的影响，特别是步行过程中其对时空方法：采用三维运动分析系统对符合纳入标准 名脑卒中偏瘫足下垂患者进行佩戴踝矫形器前后的步行进行步态分析，本选取患者步态的时空参数和足尖离地时运动学参数，进行对比分析。结果：脑卒中偏瘫足下垂患者在佩戴踝足矫形器前后其步速、步宽、健侧步长的差异均具 ；足尖离地时踝关节跖屈角度和骨盆左右倾斜角度的差异均具有统结论：佩戴踝足矫形器可以有效提高脑卒中患者的步行能力，其步行速度、步宽及与健侧Ankle-footorthosisinstrokepatients:Effectonthetemporalparametersingaitandthekinematicparameterattoeoff P引脑卒中是继心血管疾病和后导致的第三大疾病，同时也是导致人类残疾的疾病之一；超过的脑卒中的患者步行能力受到损害。脑卒中患者由于以胫骨前肌为代表的踝背屈肌肌力和肌张力低下足底屈肌和足内、外翻肌群等功能异常而引起的足下垂和或 ）可起到抑制的作用。踝足矫国内外大量文献针对踝足矫形器对脑卒中患者步态的影响进行，但很少研究关注脑卒盆倾斜的代偿角度的影响。结合以前的研究，我们对脑卒中足下垂患者佩戴踝足矫形器前后进1.对象和方法研究对象选择2011年12月—2012年12月复旦大学附属华山医院康复医学科门诊治疗的血性脑卒中患者12名，其中8名，女性4名；（487±92）岁，身高（1692±74）cm，体重（665±105）公斤。每位参加的患者需要签署《知情同意书》，本研究通过复旦大学附属华山医院同意。纳入标准：⑴诊断符合1995年第四届脑血管病学术会议制定的《各类脑血管疾病[6]（2均为首次发病并经CT或MRI（33月≤发病时间≤1年，存在运动功能，伴有足下垂、足内翻；（4）患者下肢的Brunnstrom（5）患者可以独立步行10m以上。（）其他影响步行能力的神经肌肉骨骼疾病等因素：如震颤、不自主运动、（）（）严重的认知障碍评分≤等不能完成和不能配合的患者。实验场地与实：试验场地交通大学医学院附属瑞金医（市伤骨科的步态分析中心。 红外自动示踪运动分析测试系统；：测力台；反光球 系统开机进行系统和环境的标定采用头的动作捕捉系统频率为 球。将环节分为骨盆、大腿、小腿和足共部分。向受试者讲解测试的过程和注意事项。先进行静态，然后去除掉双侧膝、踝内的个反光球。首先让受试者在标定的 足矫形器进行，每组之间休息时间分钟，直至到一组完整数据。让受试者休 受试者的健康安全状况。收集到受试者的运动信息后 分析软件自动建立三维坐图再导入 软件后经处理获得所需要的步态基本参数和下肢在一个步态中足尖离地瞬间时的踝关节、膝关节和骨盆的运动学参数。统计学分均采用统计软 进行数据分析。设显著性水平 ，采侧检验2下肢步态基本参脑卒中患者在佩戴踝足矫形器前后步态参数均发生了变化：佩戴矫形器后患者的步速 ）具有统计学显著性差异（〈 宽 减小 、健侧步长 增大 、患侧摆动相时间百分比 增大 ，均具有统计学意义（ 。患侧步长虽 增大 ）和健侧摆动相时间百分比 增大 ，05 值步速（ 步宽（ 健侧步长（ 患侧步长（ 健侧摆动相时间 患侧摆动相时间 AFO(-):踝足矫形器佩戴前；AFO(+):踝足矫形器佩戴下肢足尖离地瞬间运动学参脑卒中患者佩戴踝足矫形器前后在足尖离地瞬间时矢状面上踝关节的跖屈角度和膝关节的屈曲角度都出现明显的变化。踝关节的跖屈角度在佩戴踝足矫形器后从 °±°减小 （P=0.0014出现统计学显著性差异（ （见， °（P=.84， °减小至 °（P=0.372，.05 °减小至°±°（P=0.004（见图。髋关节的外展角度从°±°也减小至°±（P=0.207 脑卒中患者佩 前后足尖离地瞬间下肢运动参数比较

（ （ 骨盆倾斜角髋关节外展角 佩戴踝足矫形器前后踝关节的跖屈角度（°。垂线代表患侧足离地瞬 佩戴踝足矫形器前后骨盆左右倾斜角度（°。垂线代表患侧足离地瞬间脑卒中偏瘫患者在步行支撑相末期向摆动相过渡时往往表现出足踝的过度跖屈，阳离减小，实验比较佩戴踝足矫形器前后，足趾离地距离 增大 。但数据在患者佩戴矫形器前后未见统计学意义 ） 佩戴踝足矫形器前后在足尖离地时足趾离地距离（。垂线代表患侧足离地间3.讨论脑卒中后踝足矫形器越来越多的被临床应用。现在大家公认 可以有效的改善脑卒偏瘫患者的可以有效改善足下垂和足内 。很多文献章主要认为了踝足矫形器可以有地改善步态的基本的时空参数和降低能 ]同 等人先后研究了脑卒中患者在步过程中下肢协同运动的代偿作用和踝足矫形器对下肢各环节的影响]。大家对于踝足矫脑卒中患者的影响已经研究了很多，但是很少人去研究目前关于AFO对脑卒中患者步行过程中在患侧足尖离地瞬间的所有的变化影响本文针对踝足矫形器对脑卒中患者患侧在足尖离地瞬间时下肢进行三维运动学分析，旨在更明确其改善脑卒中患者步态能力的原理和机制研究踝足矫形器对这一瞬间的影响。脑卒中患者由于大脑皮质支配的高级运动功能受到抑制，使低位中枢原始反射释放，表现出特定的肌痉挛模式即下肢伸肌运动时引起伸肌的共同痉挛模式，即出现足下垂、足内翻、膝关节屈曲受限甚至膝过伸和骨盆倾斜的代偿[13]间，患侧骨盆常出现上提、后撤；在屈曲模式下以下肢屈曲、外展方式抬起，增大了患者质心的摆动，降低了患者的平衡性,增大了患者的跌倒风险。脑卒中患者出现的典型的“划圈步态”后，步态的一些参数都相对于健康人有所下降[14]。踝足矫形器等一系列的步行辅助设施可以帮助患者矫正患侧足不正确触地，使足底在站立相时与地面有充足的接地面积，进而更好的实现足廓清，提高患者步态的稳定性，降低患者跌倒的风险[15。 10米以上的缺血性脑卒中偏瘫存在异常步态的患者在佩戴踝足矫形器后进行三维运动学分析测试，差异。这与Gok等人对脑卒中患者佩戴踝足矫形器后出现患者的步速、步长的步态基本参数的增加的研究结果极其相似[16]。在站立相向摆动相过渡时期，踝关节跖屈的力量对于人向前步行起到了很大的推动力[17][18]。佩戴踝足矫形器后限制了患者的足内翻，改善患足的过渡跖屈，从而改善步态的质量，提高步行速度[19。 器后在矢状面上踝关节跖屈角度和骨盆的代偿倾斜角度均出现了下降且具有显著性差异，膝关节本研究中的骨盆左右倾斜角度与徐光青[20]等人在研究踝足矫形器对脑卒中患者步态分析中患者骨盆前后的倾斜在佩戴矫形器前后出现统计学差异，而骨盆的左右倾斜没有倾斜角度没有出现统计学差异不同，但与Cuz[21]0.743 因素[22-23]。患者佩戴踝足矫形器后足趾离地距离由0.039±0.010m增大到0.045±0.013m（P=0.3504.本研究通过利用三维运动解析系统对脑卒中患者佩戴踝足矫形器前后分析，对数据进行卒中患者佩戴踝足矫形器可以有效的改善下肢各环节的协同作用且有效的提高患者的步行能力。对于未来的踝足矫形器，我们可以把矫形器和功能性电刺激制作在一起[24]，在矫形器进行矫正足究中患者的健侧摆动相时间比没有出现统计学差异，但使患者健侧步长明显增加，且具有统计学差异。这与Gok等人对脑卒中患者佩戴踝足矫形器后出现患者的步速、步长的步态基本参数的增加的研究结果极其相似[16]。在站立相向摆动相过渡时期，踝关节跖屈的力量对于人向前步行起到了很大的推动力[17]脑卒中患者出现足下垂，踝关节呈现出较大的跖屈角度，但是在足尖离地瞬间对地面的推动力非常小，向前推动力的减小直接限制卒中后患者的步行速度[18]。佩戴踝足矫形器[19。脑卒中患者的患侧在站立相向摆动相的过渡阶段，出现过渡跖屈，在步行过程中出现拖曳步，大 节的调善节和左倾代用实证脑患戴足矫形器后在矢状面上踝关节跖屈角度和骨盆的代偿倾斜角度均出现了下降且具有显著性差异，膝关节和髋关节的屈曲角度虽未出现统计学差异，但都得到了一定的改善，即“缩短”了患者长度使患侧足实现廓清，改善了盆的倾角度，低患者心的转移降低能，减小倒的风险。虽然本研究中的骨盆左右倾斜角度与徐光青[20]等人在研究踝足矫形器对脑卒中患者步态分析中患者骨盆前后的倾斜在佩戴矫形器前后出现统计学差异，而骨盆的左右倾斜没有倾斜角度没有出现统计学差异不同，但与Cruz[210.743，证实了患者在佩戴踝足矫形器后在足尖离地瞬间，骨盆的左右的倾斜角度对踝关节过渡跖屈进行有效的代偿，且降低了质心的转移，促使患者安全的步行。 .04±0.01（P=.304.结本研究通过利用三维运动解析系统对脑卒中患者佩戴踝足矫形器前后分析，对数据进行分析，得出的结论与本研究的假设代偿，且提高了步态的基本参数。所以从本研究中可以得出：脑卒中患者佩戴踝足矫形器可以有效的改善下肢各环节的协同作用且有效的提高患者的步行能力。踝足矫形器只是一个外在的辅助设置，对于矫正患侧足下垂、内外的原理基本上还停留在物理层次上。对于未来的踝足矫形器，我们可以把矫形器和功能性电刺激制作在一起[24]参考文献HwangYI,AnDH,YooWG.EffectsoftheDualAFOongaitparametersinstrokepatients[J].NeuroRehabilitation,2012,31(4):387-393.戴红，王威，于石成，等.市城区居民脑卒中致残状况及对社区康复的需求[J]．中国康复医学杂志，2000，l5(6)：344—347.翁长水,.踝足矫形器对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响[J].中国医学康复杂志,2003,04.CondieE,BowersRJ.Lowerlimborthosesfor swhohavehadastroke.In:HsuJD,MichaelJW,FiskJR,eds.AAOSAtlasofOrthosesandAssistiveDevices.Philadelphia,PA:MosbyElsevier;2008,433-440.]恽晓平.康复疗法评定学[M].:华夏 .268—第四届脑血管学术会议.各类脑血管病诊断要点[J].中华神经科杂志，1996.2（6：379-ShefflerLR，HennesseyMT，NaplesGG，etal.Peronealnervestimulationversusananklefootorthosisforcorrectionoffootdropinstroke:impactonfunctionalambulation.NeurorehabilNeuralTeasellRW，FoleyNC，BhogalSK，etal.Anevidence-basedreviewofstrokerehabilitation.TopStrokeRehabil，2003，10:29–58.EsquenaziA,OfluogluD,HiraiB,etal.Theeffectofanankle-footorthosisontemporalspatialparametersandasymmetryofgaitinhemipareticpatients[J].PM&R,2009,1(11):1014-1018.[10]DanielssonA,SunnerhagenKS.Energyexpenditureinstrokesubjectswalkingwithacarboncompositeanklefootorthosis.JRehabilMed2004;36(4):165–8.DanielssonA,WillenC,SunnerhagenKS.Measurementofenergycostbythephysiologicalcostindexinwalkingafterstroke.ArchPhysMedRehabil2007;88(10):1298–303.CruzTH,DhaherY.Evidenceofabnormallowerlimbtorquesynergiesafterstroke:anisometricstudy.Stroke2008;39(1):139–47.CruzT,DhaherYY.Compensatorygaitmovementspoststroke:theinfluenceofsynergies.AmericanSocietyofBiomechanics.AnnArbor,MI,2008.WatersRL.Energyexpenditure.In:PerryJ,ed.GaitysisNormalandPathologicalFunction.Thorofare,NJ:Slack;1992,443-489.EsquenaziA.Fallsandfracturesinolderpost-strokepatientswithspasticity:consequencesanddrugtreatmentconsiderations.ClinGeriatr2004;12:27-35.GokH,KucukdeveciA,AltinkaynakH,YavuzerG,ErginS.Effectsofankle-footorthosesonhemipareticgait.ClinRehabil2003;17:137-139.NeptuneRR,KautzSA,ZajacFE.Contributionsoftheindividualankleplantarflexorstosupport,forwardprogressionandswinginitiationduringwalking.JBiomechNadeauS,GravelD,ArsenaultAB,BourbonnaisD.Plantarflexorweaknessasalimitingfactorofgaitspeedinstrokesubjectsandthecompensati