【摘 要】
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研究目的:使用新型膝关节运动分析系统对健康人膝关节开链运动及闭链运动进行运动学分析,对比膝关节在不同运动模式下六自由度运动学及旋转轴的差异,分析膝关节运动规律,为制定更安全有效的膝关节康复训练方案及膝关节假体的设计及放置提供参考。研究方法:招募30名健康成年男性受试者,使用基于光学运动捕捉的新型膝关节运动分析系统采集受试者在开链运动（坐位伸膝）及闭链运动（自由深蹲）两种运动中的膝关节运动学数据,获
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研究目的:使用新型膝关节运动分析系统对健康人膝关节开链运动及闭链运动进行运动学分析,对比膝关节在不同运动模式下六自由度运动学及旋转轴的差异,分析膝关节运动规律,为制定更安全有效的膝关节康复训练方案及膝关节假体的设计及放置提供参考。研究方法:招募30名健康成年男性受试者,使用基于光学运动捕捉的新型膝关节运动分析系统采集受试者在开链运动（坐位伸膝）及闭链运动（自由深蹲）两种运动中的膝关节运动学数据,获得膝关节动态屈伸过程中三个旋转及三个位移的六自由度运动学数据,并对比其差异。根据夏莱定理,使用中立标记位作为参考位置,根据刚体标记点空间位置的变化,计算每一帧相对于参考位置的旋转轴。编程计算开、闭链运动中膝关节旋转轴随屈曲角度变化的位置、方向、离散度,并进行分析比较。使用双因素方差分析对所采集数据进行分析,P＜0.05视为具有统计学差异。研究结果:（1）在膝关节屈曲过程中,开、闭链运动平均内翻角度分别为10.6±7.9°和8.0±7.0°。膝关节屈曲60°-90°时,开链运动内翻角度大于闭链运动（P＜0.05）。开、闭链运动平均内旋角度分别为2.2±9.9°和8.7±9.0°。屈曲10°-90°,开链运动过程中膝关节胫骨相对于股骨的内旋角度较闭链运动平均小6.5°。开、闭链运动胫骨平均上移距离分别为0.9±1.1mm和1.5±1.2mm。膝关节屈曲60°-90°时,开链运动中胫骨相对于股骨的上移距离小于闭链运动（P＜0.05）。开、闭链运动胫骨平均内移距离分别为1.1±1.1mm和1.0±1.2mm,膝关节屈曲10°-20°时,开链运动胫骨向内位移距离大于闭链运动（P＜0.05）。（2）在膝关节伸展过程中,开、闭链运动膝关节平均内翻角度分别为9.9±6.6°和6.3±5.5°。膝关节伸展40°-90°时,开链运动内翻角度大于闭链运动（P＜0.05）。伸展10°-90°,闭链运动过程中膝关节胫骨相对于股骨的内翻角度较开链运动平均小3.6°。开、闭链运动胫骨平均内旋角度分别为1.4±8.5°和7.4±7.1°。屈曲10°-90°,开链运动过程中膝关节胫骨相对于股骨的内旋角度较闭链运动平均小6.0°。开、闭链运动胫骨平均后移距离分别为2.1±2.0mm和1.8±1.7mm。膝关节伸展10°时,开链运动胫骨向后位移距离小于闭链运动。开、闭链运动胫骨平均上移距离分别为0.9±1.1mm和1.3±1.1mm,膝关节伸展80°-90°时,开链运动胫骨向上位移距离小于闭链运动（P＜0.05）。开、闭链运动胫骨平均内移距离分别为1.2±1.1mm和1.0±1.2mm,膝关节伸展10°时,闭链运动胫骨向内位移距离大于开链运动（P＜0.05）。（3）在膝关节屈曲过程中,开、闭链运动膝关节旋转轴分别位于经髁轴前方21.0±9.8mm、16.5±9.9mm。运动膝关节屈曲20°-50°时,开链运动膝关节旋转轴更加向前（P＜0.05）。开、闭链运动膝关节旋转轴与经髁轴夹角分别为14.3±10.1°、18.0±9.2°。膝关节屈曲50°-70°时,闭链运动膝关节旋转轴与经髁轴（z轴）夹角大于开链运动（P＜0.05）。膝关节屈曲40°-90°时,闭链运动膝关节旋转轴离散度大于开链运动（P＜0.05）。（4）在膝关节伸展过程中,开、闭链运动膝关节旋转轴分别位于经髁轴前方18.3±10.3mm、15.5±10.1mm。开、闭链运动膝关节旋转轴与经髁轴夹角分别为13.8±9.7°、18.9±9.1°。膝关节伸展30°-90°时,闭链运动膝关节旋转轴与经髁轴（z轴）夹角大于开链运动（P＜0.05）。屈曲20°-90°,开链运动过程中膝关节旋转轴与经髁轴（z轴）夹角较闭链运动平均小5.1°。膝关节伸展40°-90°时,闭链运动膝关节旋转轴离散度大于开链运动（P＜0.05）。伸展20°-90°,开链运动过程中膝关节旋转轴离散度较闭链运动平均小7.0°。研究结论:（1）开链运动膝关节内翻角度大于闭链运动,而胫骨相对于股骨的内旋角度小于闭链运动。（2）膝关节旋转轴位于经髁轴前上方,与经髁轴成10°-20°的夹角。开链运动与闭链运动旋转轴位置不存在显著性差异,闭链运动中膝关节旋转轴与经髁轴的夹角更大,角度变化更大。
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