足踝運動分析
足踝部的運動是很複雜的,有三個旋轉軸和三個運動面。足部矢狀面的動作有背伸和跖屈,水平面的動作有外展和內收,冠狀面的動作有外翻和內翻。臨床上也常用旋前和旋後來形容距下關節相對位置,旋前是指足部的背屈、內翻、外展的動作組合,相應的旋後是跖屈、內翻、內收的動作組合。
研究足部的運動主要是研究其在步態下的運動,步態周期是指單側足從足跟觸地到下次足跟觸地的完整周期,可以分為支撐相和擺動相(圖1)。支撐相大約占步態周期的62%,擺動相占步態周期的38% 。支撐相又可細分為跟著地,足平放,跟離地,趾離地這幾個重要的時間區分點(圖2)。
圖 1一個完整的步態周期中取右腿矢狀面的示意圖 (引自Perry J. Gait Analysis Normal and Pathological Function. NJ: SLACK Inc., 1992.)
圖2 步態支撐相期間足的運動和足底接觸面積 (引自Schuenke M, Schulte E, Schumacher U. THIEME Atlas of Anatomy: General Anatomy and Musculoskeletal System. New York, THIEME, 2010)
通過運動捕捉系統可以準確測量下肢各個關節的運動,通過鋪設在地面的力台可以測得地面反作用力,再結合貼於皮膚表面的肌電測試,從而可以得到較為完整步態運動學和動力學數據。對於穿鞋時的步態,還可以在鞋內足底放置感測器,實時測量足底壓力(圖 3)。
圖 3結合足底壓力測試裝置的步態分析系統(左),下肢反光球放置位置示意圖(右)
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[1]Perry J. Gait Analysis Normal and Pathological Function. NJ: SLACK Inc., 1992.
[2] Schuenke M, Schulte E, Schumacher U. THIEME Atlas of Anatomy: General Anatomy and Musculoskeletal System. New York, THIEME, 2010