步态分析技术在微创手术康复中的研究与应用

近30年来，随着国际奥林匹克运动和高科技的发展，运动医学越来越被世人所重视。由于运动损伤直接影响着运动员的训练和比赛，因此运动创伤学的发展尤为迅速。与一般的骨科要求不同，运动医学治疗效果要求更高，治疗方法要求不影响训练或少影响训练，这大大促进了运动创伤学新技术和新理论的发展。20世纪末期，关节镜技术在运动医学领域迅速发展，关节镜的应用也成为运动创伤学发展的转折点和里程碑。而由其带动的其他后续研究的发展，如运动康复、医疗设备等也迅速更新和发展。手术方法、手术器械、康复治疗方案也不断的发展更新，其发展速度如雨后春笋。不可否认，在这些后续技术革新的内容中，运动康复学的发展对运动员的功能恢复起着非常重要的作用。而且，随着手术方法的逐渐成熟，越来越多的运动医学医生将目光放在术后的康复过程中，以期通过关节的功能康复，使手术效果得到充分的体现。运动康复的发展依赖于损伤与康复评估设备的发展。步态分析技术作为一种评价方法，在国际上已经逐渐应用于运动医学、关节外科、骨科和创伤科领域，并成为运动功能评估的重要手段。

人类的进化和发展，首先是从站立及行走开始的，然后是大脑和手的进化。虽然早在公元前400～300年，亚里士多德就开始注意观察步态运动，但几千年来人类对行走动作的研究却远远落后于对大脑的研究。随着三维动作捕捉系统技术的提高，在医学与生物力学结合的条件下，结合临床医学、康复医学的需要，临床步态分析已经逐渐成为一个新的学科领域，并且逐渐应用于康复医学、骨科与运动医学、体育、工程学等领域。在国外，随着步态分析技术系统的发展，步态分析技术逐渐由科研和学校进入到医院和相关的骨科与运动医学研究中心。目前步态分析实验室或动作分析实验室已经逐渐成为国外著名骨科和运动医学科必备实验室之一。目前国内使用步态分析主要应用于神经康复、全民健身的体质监测以及运动训练中的动作分析，而在骨科以及运动损伤的应用上少见报道。而且目前国内步态分析大部分拘泥于对下肢关节运动学的研究，较少深入到运动力学中去。而分析运动中关节的受力情况有助于全面的评价关节功能。

行走是正常人体重复率最高的活动方式，也是在人体运动的生物力学分析中较易测量、能准确分析的运动方式。下肢的运动损伤或病变均会引起步态的改变，这种步态的改变可以通过专业步态分析系统测量，能在定量的水平客观反映受试者下肢关节在行走时的功能状态。

在许多发达国家，步态分析已被广泛运用于神经骨骼肌肉系统疾病的诊断评估和指导临床治疗中。除了学校和体育科研机构，越来越多医院设有步态分析实验室进行相关研究。同时，步态分析所得的人体运动学和动力学数据是各式骨科移植物、支具和其他康复器材研发的重要依据与工具，也是客观评估各种治疗方法并找出康复改进方向的最佳利器。这些进展依赖于步态分析方法的进步以及人们对各类疾病步态特征知识的积累。步态分析在运动医学、生物力学和康复工程等领域一直扮演着重要的角色，其未来的发展势必对这些领域产生积极的影响。本节从步态分析的历史研究背景出发，回顾其临床使用和研究状况，并对其相关生物力学基础进行介绍，以期对利用步态分析对微创手术康复进行研究的人员提供参考。