传统步态分析主要是以医生经验为主,辅助一些定性的或者宏观的容易测量的数据来进行。检测技术的进步大大推动了步态分析技术的发展,使步态数据更加准确,但由于步态数据过于庞杂,直接应用有很大困难,如何分析、处理和表达数据,为临床提供一种简单有效的步态评定方法和直观的表达方式,以此来判断步态模式、评定步态质量已成为当前生物医学工程领域的一个重要课题。本文在国家自然科学基金“人体运动功能康复评定方法的研究”(30370684)的资助下,通过对10名健康人和20名患者的步态实验及步态数据的分析,深入研究了步态质量指数(Gait Quality Index,GQI)方法,优化了步态质量指数的适用范围,并以此设计了基于该指数的雷达图康复评定方法,最后对比研究了现有六种步态评价指标。本论文主要包括以下工作:1.选取一个完整步态周期下的15个关键姿态进行GQI指数适用性研究:对8名患者左右腿的膝、踝在15个姿态下进行了GQI评价,分析了GQI得分与SIAS量表得分的相关性。结果表明,膝关节GQI得分在步行质量评价中最有意义,摆动期及其相邻的8个姿态是GQI评价的优选姿态。2.用雷达图表示患者膝关节在8姿态下的GQI得分,提出雷达图评价方法。通过对20名患者研究发现:1)雷达图面积与步行速度相关性高(相关系数0.71),且雷达图面积能够反映患者的步行质量。2)不同病症步态的雷达图形状不同,通过雷达图形状可以区分划圈、膝僵直和膝屈曲等病症步态。3.系统地研究了时相对称指标、基于Fitts定律的步态对称性评定的3个指标、速度指标和雷达图面积指标之间的关系。得到跨步IDspρ指标难以区分异常与正常步态,跨步IDspθ、跨步IDsp、时相IDps、速度v、雷达图面积IDra5个指标存在递进关系,为临床上评定指标的选择提供了有效依据。综上,本文改善了步态质量指数评定方法,建立了能够评定步行质量、区分步态病症的雷达图方法,完成了常用宏观指标的对比研究,为临床上运动功能康复的定量评价提供了基本依据和方法。