基于向量编码的股骨头坏死早期患者步态下肢关节协调模式与代偿机制研究

《Journal of Biomechanics》：Study on lower limb inter-joint coordination during gait of the patients with early-stage osteonecrosis of the femoral head

本研究采用向量编码（VC）技术定量分析早期股骨头坏死（ONFH）患者步态支撑期下肢关节协调模式，发现患者存在显著的远端代偿模式及中枢神经系统适应性重构，为个性化康复方案提供了关键生物力学证据。

　　

^Highlight

^实验方法

样本包含20名受试者，分为对照组（CTRL; n = 10）和早期ONFH组（ONFH; n = 10）。ONFH组中包含4名双侧髋关节病变和6名单侧病变患者。根据骨循环研究协会（ARCO）分期标准，通过X光正侧位片和MRI确定，1名为I期患者，9名为II期患者。排除曾接受过髋关节手术或伴有其他影响步态的神经系统疾病的患者。

^{关节活动度对比}

在支撑期中段，ONFH组髋关节和膝关节矢状面活动度（ROM）显著小于对照组（髋: p < 0.001, δ = 0.793；膝: p = 0.002, δ = 0.622）。在支撑期前段与后段，ONFH组膝关节ROM持续减小（前段: p = 0.004, δ = 0.585；后段: p = 0.004, δ = 0.578），而踝关节ROM在全支撑期显著增大（10.41%），呈现典型的"远端代偿"特征。

^讨论

本研究通过VC技术揭示了早期ONFH患者支撑期独特的关节协调模式：其中段支撑期呈现髋-膝协调变异性显著增高，提示中枢神经系统（CNS）正在积极构建适应性代偿策略。该发现为理解疼痛性关节病变的运动控制机制提供了新视角，同时警示临床关注踝关节代偿可能引发的继发性损伤风险。

^结论

早期ONFH患者通过增强下肢远端关节协调变异性实现步态代偿，该发现为开发针对性康复训练提供了重要生物力学依据。未来研究可结合实时生物反馈技术，进一步优化个性化运动干预方案。