[发明专利]一种步态分析系统中数据库和标准化模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种步态分析系统中数据库和标准化模型的建立方法，包括选择若干名符合受试条件的受试者，通过三维动作捕捉系统获取每名受试者的人体步态数据；去除缺损数据以及误差数据，获得有效的人体步态数据；将获得的有效人体步态数据进行数据标准化处理；划分步态周期，将每个步态周期的人体步态数据进行匹配建立标准数据库，并采用标准数据库模拟建立标准化模型。本发明以三维步态分析系统为技术平台，收集预选健康受试者例如儿童步态时的运动学和运动生物力学相关数据，建立数据库和标准化模型，能够用于出生缺陷儿童异常步态的研究，同时本发明的方法能够减少受试者之间存在的差异。

技术领域

本发明涉及到一种步态分析系统中数据库和标准化模型的建立方法。

背景技术

对于人体来说，运动协调性是指在空间和时间上，身体不同部位或关节之间保持前后或相位相关的循环关系的能力。步态是一个复杂的循环过程，它包括许多关节之间的协调运动，步态的协调是通过中枢神经系统控制相关关节的运动， 减少关节运动自由度从而实现肢体的协调。健康人正常步态中，一个很高程度的运动协调性存在于相关肢体和关节中，而步态异常患者的运动协调性受到了破坏。

步态分析是生物力学的分支， 是对人体行走时的肢体和关节活动进行运动学观察和动力学分析，提供一系列时间、几何、力学等参数值和曲线，从而对人体步态功能做客观、定量的评定。

三维步态分析系统是一个先进的功能评价技术，可以进行异常步态的分析，治疗评价，手术方案确定和手术评价以及帮助矫形器的使用。相较于临床测量和视觉步态分析，三维步态分析系统有更好的可靠性。很多实验研究也证明临床测量的准确性和客观性都不及三维步态分析系统。此外，由于三维步态分析系统的可靠性和准确性，三维步态分析系统已经在科研中被作为一个评价的标准用以评价其他评估方法的可靠性和有效性。

三维步态分析系统这一分析工具通过对生物动力学、运动学、肌肉活动情况的客观数据的分析，不受测试者经验及主观因素的影响，使得对儿童运动功能的评价相较于传统的量表评价方法和视觉评价更具客观性且更加全面，使得对儿童运动功能障碍的进一步的治疗更具靶向性，能够更准确的进行个体化治疗，更好的改善儿童的运动功能。

目前在出生缺陷儿童的运动功能评估和康复治疗中，异常步态的分析越来越受到重视，尤其是随着三维步态分析系统量化与可视化分析的大量运用，可以更加准确地对患儿的神经系统和骨骼肌肉系统损伤进行诊断和评估，也能够对由此造成的异常步态中运动学参数、动力学参数、时空参数等进行量化分析，对大体步态进行可视化分析，有助于步态重建和矫形。

文献1：韦素媛. 实用步态数据库的建立和步态特征提取与表征方法.