banner
行业新闻

您的当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行业新闻

平衡能力评估的黄金标准--压力中心COP的测量

来源:未知 │ 发表时间:2021-09-30 | 浏览数:载入中...

平衡能力评估的黄金标准--压力中心COP的测量


         一个看似简单而普通的身体运动涉及了复杂的平衡机制。平衡控制需要不同子系统的协调配合,这些子系统包括“预期姿势调整”(APA)、“反应性姿势调整”(RPC)、“动态步态”(DG)、“感觉定向”(SO)、生物力学约束、信息处理等。每个子系统包括特定的神经生理学机制,但每个任务可能涉及多个子系统,并且存在交互作用。作为人体的一项基本机能, 平衡能力是指在一定时间内的一种人体神经系统控制下的自我调控平衡的过程,其特征指标通常能反映出人体的健康状况、生理及心理状态。因此,平衡能力的评估一直受到世界各国的广泛重视, 并已在体育教育、医疗康复、工业生产、农林作业、消防安全等领域展开基础及应用性研究, 成为了一个热门的研究课题。

1.jpg

图1 感觉输入→输入集成→运动输出→平衡


        平衡能力的评估方法主要分为以下几种:
        ①功能表现测试法:指通过单双脚睁眼及闭眼站立、平衡木上行走等一系列动静态的平衡测试进行分值评判,利用分数的高低来评估平衡能力的强弱,包括Romberg检查法、Berg检查法、Fugl-Meyer检查法、Y-Balance检查法以及SEBT星形偏移检查法等。这种测试方法操作简单,但主观性较强、实时性较差,因此得出的结论较为粗糙,容易得到较大的误差。
        ②人体质心COM位置测量法:指通过光学或惯性传感器记录人体运动时的质心变化情况,使用后期的软件处理得出质心变化的具体数据从而判断其平衡能力。这种测试方法可以较为客观地判断人体的平衡能力,但缺点是设备昂贵、操作复杂、数据处理的周期较长。
        ③测力台压力中心COP测量法:受试者在测力台上做单腿站立、下蹲或起跳落地等动作,通过计算机分析测力台压力中心COP相关参数的变化,以此来评价动静态平衡的能力。静态平衡评估中COP相关参数通常选取COP面积、COP平均速度、COP RMS和COP振幅等,动态平衡评估中的参数选择更注重左右脚的对称性和可变性。相比COM测量法,COP测量法操作更简单、设备价格更低廉、实时性更好,并且COM是由姿态控制系统控制的被动变量,而COP是身体摇摆的惯性力和姿态控制系统恢复平衡力的综合变量。因此与COM相比,COP更加适合评估人体的平衡能力,被誉为“平衡能力评估的黄金标准”。


2.jpg



图2  (A)静态站在测力台上进行姿势摆动测试
(B)COPx和 COPy的时间序列 (C)COP的运动轨迹  

        平衡能力的影响因素除了有生理、心理等内在因素外, 还受外界环境的噪音、光照强度、气味等等诸多因素的影响。因此在利用COP测量法评估平衡时,要满足以下几个标准条件:     
        ①环境。必须确保环境条件的一致性,如良好的照明、静音和无噪音以及舒适的温度,特殊环境将影响受试者的平衡控制。
        ②测力台的数量。由于COP是两只脚肌肉动作的结果,因此有必要在左脚和右脚下方放置两个独立的测力板,以测量每只脚下的地面反作用力和COP,这将比使用单个测力板分析平衡机制更客观,尤其是对于体重分布不对称的人群,如偏瘫和截肢患者。
        ③测试安排的标准化。测试时间过长、多次执行同一动作将导致疲劳因素的增加、测试时间不足可能会丢失数据信息。
        ④足部姿势的标准化。足部姿势直接影响支撑面积,从而影响平衡控制,建议使用最自然的足部姿势进行平衡评估。
        ⑤确保受试者的安全。通过使用扶手、吊带等安全套具可以有效预防受试者的跌倒,特别是对平衡障碍人群。


3.jpg



图3  COP测量法评估平衡 


        总之,凭借着高精度、低成本、客观性、实时性等优势,测力台压力中心COP测量法已经成为了目前实验室和临床中用于定量姿势平衡评估的一种广泛使用的方法和技术。与压电式测力台相比,应变式测力台由于具有更好的测量精度,更加适合平衡能力的测试与评估。而Bertec三维测力台作为应变式测力台的代表品牌,通过100%的数字编码实现了0%的串扰,进一步保证了测量数据的精确性,可实时采集作用在平台上的力学信号,并通过自带的数据采集软件Bertec Digital Acquire直接通过USB接口得到以下动力学参数:Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz、压力中心COP等,无论是在静态还是动态分析中均可以展现出色的性能,是平衡能力评估的不二之选。

1KcMNSjeyLJma+e9MPrdZVS6MADn1au2svq8/d5AdeQse8xvDvlGiA+W/7QOTFXxOOzEoChWJKYAxJKipRzKXNRm8EzfSKjXOmCZYs8FYQ0EjX5H26vPXg==