CN109620246A - 一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运动康复工程领域，具体涉及一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法。本发明以消除“代偿步态”为目的设计出单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，根据检测仪器测试得到单侧跟腱断裂患者健侧、患侧步长，健侧、患侧摆动相时间，健侧、患侧跨步时间，患侧的地面反弹力及健侧的地面反弹力，将测试得到的数值代入本发明的康复期步态模式评价方程中，得到代偿步态值，调整方程右边的相关数据使代偿步态值大于或等于0.9且小于或等于1.1，再来指导患者康复。本发明实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，加快运动康复的效果。

Description

一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法
技术领域
本发明涉及运动康复工程领域，具体涉及一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法。
背景技术
单侧跟腱断裂患者在康复期因为不正确的运动模式会带来二次运动损伤的风险。事实上，我们并不清楚自身的步态模式是怎样的，更不要说在运动康复中采用怎样的步态模式。我们也从未被教授过如何走和跑，因为教育是需要评价，而我们的步态没有被评价过。没有评价，就没有可靠的步态模式设计。
运动会造成损伤，运动也可以用于康复。以什么原理为依据，用什么指标评价单侧跟腱断裂患者康复期步态模式设计，尚未有切实可行的方法。因此，确定单侧跟腱断裂患者康复期步态模式设计原理和定量诊断单侧跟腱断裂患者康复期步态模式是一项亟待突破的关键技术。解决这一问题将实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，为开具康复运动处方提供新思路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，达到迅速康复的疗效。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，包括如下步骤：
获得单侧跟腱断裂患者的健侧步长、患侧步长、健侧摆动相时间、患侧摆动相时间、健侧跨步时间、患侧跨步时间、患侧的地面反弹力和健侧的地面反弹力；
将上述数据代入康复期步态模式评价方程中，所述康复期步态模式评价方程为：
上式中，LC表示健侧步长，LI表示患侧步长，TC表示健侧摆动相时间，TI表示患侧摆动相时间，表示健侧跨步时间，表示患侧跨步时间，FI表示患侧的地面反弹力，FC表示健侧的地面反弹力；Cindex为代偿步态值；
代入数据后计算得到代偿步态值，当0.9≤Cindex≤1.1时表示康复步态模式，其它值为代偿步态模式。
本发明的有益效果在于：本发明以消除“代偿步态”为目的创造性的设计出单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，根据检测仪器测试得到单侧跟腱断裂患者健侧、患侧步长，健侧、患侧摆动相时间，健侧、患侧跨步时间，患侧的地面反弹力及健侧的地面反弹力，将测试得到的数值代入本发明的康复期步态模式评价方程中，得到代偿步态值，调整方程右边的相关数据，使代偿步态值大于或等于0.9且小于或等于1.1成为康复步态模式，根据所得数据来指导患者康复，从而加速患者康复。本发明实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，加快运动康复的效果。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法实施例1的术后第8周的压心的蝴蝶图；
图2为本发明具体实施方式的本发明具体实施方式的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法实施例1的康复4周后(即术后12周)的压心的蝴蝶图；
图3为本发明具体实施方式的本发明具体实施方式的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法实施例2的术后第26周的压心的蝴蝶图；
图4为本发明具体实施方式的本发明具体实施方式的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法实施例2的康复8周后(即术后34周)的压心的蝴蝶图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:建立单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，达到迅速康复的疗效。
一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，包括如下步骤：
获得单侧跟腱断裂患者的健侧步长、患侧步长、健侧摆动相时间、患侧摆动相时间、健侧跨步时间、患侧跨步时间、患侧的地面反弹力和健侧的地面反弹力；
将上述数据代入康复期步态模式评价方程中，所述康复期步态模式评价方程为：
上式中，LC表示健侧步长，LI表示患侧步长，TC表示健侧摆动相时间，TI表示患侧摆动相时间，表示健侧跨步时间，表示患侧跨步时间，FI表示患侧的地面反弹力，FC表示健侧的地面反弹力；Cindex为代偿步态值；
代入数据后计算得到代偿步态值，当0.9≤Cindex≤1.1时表示康复步态模式，其它值为代偿步态模式。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明以消除“代偿步态”为目的创造性的设计出单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，根据检测仪器测试得到单侧跟腱断裂患者健侧、患侧步长，健侧、患侧摆动相时间，健侧、患侧跨步时间，患侧的地面反弹力及健侧的地面反弹力，将测试得到的数值代入本发明的康复期步态模式评价方程中，得到代偿步态值，调整方程右边的相关数据，使代偿步态值大于或等于0.9且小于或等于1.1成为康复步态模式，根据所得数据来指导患者康复，从而加速患者康复。本发明实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，加快运动康复的效果。
进一步的，建立所述康复期步态模式评价方程包括如下步骤：
步骤1、采用足底压力***测试跟腱断裂患者康复期步态，根据测试结果建立跟腱断裂患者康复期步态方程；
步态方程具体如下：
步长与跨步长方程：
式中，LC、LI分别表示健侧、患侧步长，分别表示健侧、患侧的跨步长。
步速、步频、步长、跨步长：
式中，LC、LI分别表示健侧、患侧步长，分别表示健侧、患侧的跨步长， v表示步速，f表示步频。
单支撑、双支撑与支撑相时间方程：
式中，TC-I、TI-C分别表示健侧、患侧第一个双支撑时间，TI-C、TC-I分别是健侧、患侧第二个双支撑时间，TC、TI分别表示健侧、患侧摆动相时间，分别表示健侧、患侧跨步时间。
步骤2、基于跟腱断裂患者康复期步态方程对跟腱断裂患者康复期步态的各种步态参数进行仿真分析，找出代偿步态的原因，确定步态方程的边界条件：
max(FI)≤＝mg (4)；
式中，FI表示患侧的地面反弹力，m表示体重，g表示重力加速度。
步骤3、根据步行动力学方程，边界条件和冯元桢的应力-生长原理分析代偿步态对健侧、患侧的影响，基于步态方程建立评价指标，指导单侧跟腱断裂患者康复期步态模式设计，建立康复期步态模式评价方程；
步行动力学方程：
式中，FI表示患侧的地面反弹力，FC表示健侧的地面反弹力，m表示体重， T为跨步时间，由方程(3)可知(健侧跨步时间)、(患侧跨步时间)是相等的，因此T表示健侧跨步时间或患侧跨步时间。
冯元桢的应力-生长原理：
其中，Gr表示生长速率，s是应力，k1,k2,k3,a,b和c为常数。当k1,k2,k3大于零时，曲线在a,b,c点会变得陡峭，而当k1,k2,k3小于零时，曲线在a,b,c 点则会变得平滑。基于a点，应力的增加会引起生长，应力的减少则会引起消蚀。基于b和c点，应力的减少会引起生长，而应力的增加反而引起消蚀。
建立单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方程：
上式中，LC表示健侧步长，LI表示患侧步长，TC表示健侧摆动相时间(百分化)，TI表示患侧摆动相时间(百分化)，表示健侧跨步时间，表示患侧跨步时间，FI表示患侧的地面反弹力，FC表示健侧的地面反弹力(体重标准化)； Cindex为代偿步态值；
对于单侧跟腱断裂患者，当0.9≤Cindex≤1.1时为康复步态模式，其它值为代偿步态模式。
由上述描述可知，本发明创造性地通过测试、观察单侧跟腱断裂患者康复期步态，建立步态方程，通过模拟仿真分析，找出单侧跟腱断裂患者康复期步态的边界条件；根据边界条件依据冯元桢的应力-生长原理，确定“代偿步态”下的低应力会引起患侧跟腱生长缓慢甚至吸收的结果不良治疗效果；建立步态模式评价指标，以消除“代偿步态”为目的设计单侧跟腱断裂患者康复期步态模式，实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，加快运动康复的效果。
进一步的，还包括根据康复期步态模式评价方程指导单侧跟腱断裂患者康复期步态模式设计。
实施例1和实施例2是采用本发明的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法并指导患者康复的案例：
实施例1
图1为急性跟腱断裂者术后第8周，压心的蝴蝶图，图2为患者术后第8 周之后，采用本发明的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法并指导患者康复4周(即术后第12周)后的压心的蝴蝶图。
实施例2
图3为急性跟腱断裂者术后第26周，压心的蝴蝶图，图4为术后第26周之后，采用本发明的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法并指导患者康复8周后(也即术后34周)的压心的蝴蝶图。
实施例1和实施例2的结果表明：单侧跟腱断裂者无论是在康复初期(术后8周)还是康复中期(术后26周)，开始采用本发明的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法并指导患者康复，康复周后的压心的蝴蝶图也趋于对称，表明设计的运动处方都是有效的。
综上所述，本发明提供的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，创造性地通过测试、观察单侧跟腱断裂患者康复期步态，建立步态方程，通过模拟仿真分析，找出单侧跟腱断裂患者康复期步态的边界条件；根据边界条件依据冯元桢的应力-生长原理，确定“代偿步态”下的低应力会引起患侧跟腱生长缓慢甚至吸收的结果不良治疗效果；建立康复期步态模式评价方程，基于该方程，以消除“代偿步态”为目的设计单侧跟腱断裂患者康复期步态模式。
根据检测仪器测试得到单侧跟腱断裂患者健侧、患侧步长，健侧、患侧摆动相时间，健侧、患侧跨步时间，患侧的地面反弹力及健侧的地面反弹力，将测试得到的数值代入本发明的康复期步态模式评价方程中，得到代偿步态值，调整方程右边的相关数据，使代偿步态值大于或等于0.9且小于或等于1.1成为康复步态模式，根据所得数据来指导患者康复，从而加速患者康复。本发明实现单侧跟腱断裂患者运动处方设计的定量化，用于指导患者康复，加快运动康复的效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
获得单侧跟腱断裂患者的健侧步长、患侧步长、健侧摆动相时间、患侧摆动相时间、健侧跨步时间、患侧跨步时间、患侧的地面反弹力和健侧的地面反弹力；
将上述数据代入康复期步态模式评价方程中，所述康复期步态模式评价方程为：
上式中，LC表示健侧步长，LI表示患侧步长，TC表示健侧摆动相时间，TI表示患侧摆动相时间，表示健侧跨步时间，TI S表示患侧跨步时间，FI表示患侧的地面反弹力，FC表示健侧的地面反弹力；Cindex为代偿步态值；
代入数据后计算得到代偿步态值，当0.9≤Cindex≤1.1时表示康复步态模式，其它值为代偿步态模式。
2.根据权利要求1所述的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，其特征在于，建立所述康复期步态模式评价方程包括如下步骤：
步骤1、采用足底压力***测试跟腱断裂患者康复期步态，根据测试结果建立跟腱断裂患者康复期步态方程；
步骤2、基于跟腱断裂患者康复期步态方程对跟腱断裂患者康复期步态的各种步态参数进行仿真分析，确定步态方程的边界条件；
步骤3、根据边界条件、步行动力学方程和冯元桢的应力-生长原理分析代偿步态对健侧、患侧的影响，建立康复期步态模式评价方程。
3.根据权利要求1所述的单侧跟腱断裂患者康复期步态模式评价方法，其特征在于，还包括根据康复期步态模式评价方程指导单侧跟腱断裂患者康复期步态模式设计。
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