采用足部模型的慢性踝关节不稳个体步态分析：关节与肌肉力评估

王海旭¹，海几哲¹，单春龙²，赵博²，徐志国¹

（1. 新疆大学 机械工程学院，乌鲁木齐 830049；2. 新疆医科大学第六附属医院，乌鲁木齐 830002） 

摘要：慢性踝关节不稳个体在步态过程中常出现生物力学异常改变，这种改变被认为会加速软骨退变与关节退化。然而，目前对于慢性踝关节不稳个体步态中关节接触力及肌肉力的变化规律，了解仍不明确。本研究招募10例慢性踝关节不稳个体与10例健康对照者进行步态生物力学分析，并构建了一个具有14个自由度的五段式肌肉骨骼足部模型。通过调整正常足部模型的韧带刚度，建立适用于慢性踝关节不稳个体的足部模型。结果显示：慢性踝关节不稳个体踝关节的压力显著降低8.32%（P = 0.037）；跗横关节、跖跗关节及跖趾关节的压力则显著升高，分别增加19.26%（P = 0.048）、17.32%（P = 0.048）和13.31%（P = 0.041）；在步态周期的足跟触地阶段，上述关节的前后向剪切力与左右向剪切力均呈上升趋势；关键稳定肌（如腓骨长肌、腓骨短肌、胫骨后肌）的肌力显著下降，导致胫骨前肌、趾长伸肌及趾短屈肌肌群的使用出现代偿性增加。本研究揭示了慢性踝关节不稳个体的肌力变化及其对关节稳定性与力学载荷的影响，为制定临床干预策略提供了新的思路。

关键词：关节载荷，肌肉骨骼建模，步态分析，踝关节扭伤，OpenSim   

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 Cite this article

Wang, H., Hai, J., Shan, C. et al. Gait Analysis of Individuals with Chronic Ankle Instability Using a Foot Model: Assessment of Joint and Muscle Forces. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2025). https://doi.org/10.1007/s12204-025-2867-8