人體下肢不對稱性對走路步態週期和動作特性之影響

侯傳方; 陳韋翰; 戴一涵; 李尹鑫; 相子元

doi:10.6222/pej.202109_54(3).0005

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P259 - 269

社会科学 > 体育学

DOI： 10.6222/pej

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人体下肢不对称性对走路步态周期和动作特性之影响

Effects of bilateral lower limb discrepancies on gait phase and movement characteristics

侯传方(Chuan-Fang Hou) ；陈韦翰(Wei-Han Chen) ；戴一涵(I-Han Tai) ；李尹鑫(Yin-Shin Lee) ；相子元(Tzyy-Yuang Shiang)

体育学报； 54 卷 3 期 (2021 / 09 / 01) ， P259 - 269

繁体中文 DOI： 10.6222/pej.202109_54(3).0005

步态；不对称指标；穿戴科技； gait ； asymmetry index ； wearable technology

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摘要 │ 参考文献 (23) │ 被引用文献 (3) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

Introduction: Bilateral discrepancies in human lower limb weight, length, and strength could lead to an asymmetrical gait pattern. Such a gait pattern could result in chronic musculoskeletal injuries. However, we can prevent injuries through the early detection of bilateral asymmetry. Motion analysis systems detect gait phase and movement precisely. Easy-portable, non-movement suppressing, and long-term monitoring inertial measurement unit (IMU) sensors may also provide a practical and reliable means to measure gait patterns during human movement. IMUs have been increasingly used in research to detect human movement characteristics. However, the suitable IMU placement on the body and the specific biomechanical parameters to measure the imbalanced gait patterns still require further investigation. Motion analysis systems and IMUs were used in this study to investigate the asymmetric kinematics indexes of imbalanced gait patterns induced by the intervention of unilateral lower limb adding weight and unilateral lower limb lengthening in healthy subjects. We hope the IMU indexes can be used for the future evaluation and monitoring of gait symmetry in healthy individuals. Methods: Fifteen healthy subjects were recruited and divided into able bodied, unilateral lower limb weight-bearing (5% body weight), and unilateral lower limb lengthening (3cm). A motion analysis system was used to measure the spatio-temporal gait movement parameters. The inertial measurement units (IMU) were placed on both sides of the upper limbs, lower limbs, and trunk of the subjects to measure the movement characteristics under self-selected and 1.5m/s walking speeds. Results: Bilateral lower limb discrepancies led to significant asymmetric maximal heel height, stance/swing time, and movement characteristics. The placement of IMUs on the lower limb and trunk, sagittal plane acceleration, and angular velocity during the stance/swing phase of the gait showed significant differences between a symmetrical and asymmetrical gait pattern. Conclusion: Bilateral lower limb discrepancies resulted in asymmetric gait phase and movement characteristics. IMUs placed on the lower limb and trunk are recommended to measure gait asymmetry. While the sagittal plane acceleration and angular velocity parameter during the stance/swing phase of the gait are more suitable for measuring the movement characteristics of asymmetric gait.

参考文献 ( 23 ) 〈TOP〉

方麒尧, C. L.,陈韦翰, W. H.,相子元, T. Y.(2020)。以非线性方法分析长时间跑步疲劳後各肢段动作变异性。运动表现期刊，7(1)，1-15。
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李逸骅, Y. H.,蔡琪扬, C. Y.,陈韦翰, W. H.,黄冠勋, K. H.,戴沁琳, C. L.(2019)。穿戴加速规测量大专篮球联赛公开男生组第一级队伍之运动强度。大专体育学刊，21(4)，342-352。
连结：
黄冠勋, K. H.,林昀昀, Y. Y.,张恩崇, E. C.,相子元, T. Y.(2018)。穿戴式科技应用於大专甲组女子排球选手比赛与训练之监控。华人运动生物力学期刊，15(1)，30-36。
连结：
钱薇娟, W. C.,蔡琪扬, C. Y.,方麒尧, C. Y.,陈韦翰, W. H.(2020)。局部定位系统结合 IMU 在量测篮球运动表现与负荷之应用。运动表现期刊，7(1)，29-44。
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Bellanca, J. L.,Lowry, K. A.,VanSwearingen, J. M.,Brach, J. S.,Redfern, M. S.(2013).Harmonic ratios: A quantification of step to step symmetry.Journal of Biomechanics,46(4),828-831.

被引用文献 ( 3 ) 〈TOP〉

陈年兴,林国钦,陈年兴,林国钦(2023)。穿戴式科技应用於体育运动领域之系统性文献回顾。中华体育季刊，37(3)，207-221。
刘强,詹明昇,陈锋,陈毅,陈韦翰,相子元,刘强,詹明昇,陈锋,陈毅,陈韦翰,相子元(2023)。以穿戴式装置比较不同层级棒球打者躯干及手部之挥棒技术。体育学报，56(2)，179-190。
(2024)。跑垒情境对大专女子垒球选手跑垒速度之影响。体育学报，57(1)，43-52。

国际计量

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