步行周期的阻断波动分析:对神经肌肉和地面力量动力学的研究
Soumya Prakash Rana1, Maitreyee Dey2
1School of Engineering, University of Greenwich, Medway Campus, Central Avenue, Chatham ME4 4TB, UK.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 12, 2025
概括
阻断波动分析 (DFA) 通过量化肌肉激活和力数据来揭示稳定的步态模式. 这种非线性方法为老年人群的运动控制和康复提供了洞察力.
科学领域:
- 生物力学和运动控制
- 在生理学的非线性动力学.
- 康复科学 康复科学 康复科学
背景情况:
- 步态分析对于理解神经肌肉协调和姿势控制至关重要,特别是在老年人和康复期间.
- 现有的方法可能无法完全捕捉出步态模式的复杂动态.
- 非线性信号处理为步态分析提供了一种新的方法.
研究的目的:
- 在电肌图 (EMG) 和强度敏感电阻 (FSR) 信号上使用偏移波动分析 (DFA) 调查步态复杂性.
- 量化行走过程中肌肉激活和地面反应力模式的远程时间相关性.
- 评估DFA对表征步态动态和稳定性的有用性.
主要方法:
- DFA应用于来自随机临床试验和对照组的EMG和FSR信号.
- 从FSR数据中使用脚跟撞击检测对步态周期的细分.
- 计算α缩放指数以量化个别步骤中的时间相关性.
主要成果:
- 在整个步态周期中观察到一致的α缩放指数.
- EMG信号显示中等持续性 (α≈0.85-0.92),表明稳定的肌肉激活.
- FSR信号表现出更高的持久性 (α≈1.5),表明可重复的地面反应力模式.
结论:
- DFA是一种有价值的非线性工具,用于描述步态动态和稳定性.
- 这些发现表明,DFA可以识别运动控制和干预效应的潜在标记物.
- 这种方法对评估基于运动的疗法如太极拳具有前景.
