注意走路
一项受太极启发的技术可以帮助患有膝骨关节炎的人走得更多，而不会进一步损害他们的关节
迪帕克·库马尔（Deepak Kumar）使用一种3-D动作捕捉系统——其特点是可穿戴传感器，由安装在他实验室墙上的轨道上的摄像机跟踪——来构建一幅复杂的人体运动图像。康纳·多尔蒂摄
这有点像先有鸡还是先有蛋的难题。患有膝骨关节炎的人走路不够，这可能会使他们身体僵硬，并使他们患其他健康问题的风险更高。但是，当患有膝关节骨性关节炎的人走路时，他们往往是生物力学上的混乱，他们的肌肉过度活跃，跛着腿走路，或者给膝盖施加更多的压力——关节负荷。这进一步损害了他们的软骨，加重了病情，增加了他们的不适。作为回应，他们走路的次数减少了。
“我们有这两个问题，”波士顿大学物理治疗和运动训练助理教授迪帕克·库马尔（Deepak Kumar）说。“关键是，我们如何同时解决这两个问题？”
2016年发表在《关节炎护理与澳门威尼斯人注册网站研究》（Arthritis Care & Research）上的一项澳门威尼斯人注册网站研究显示，美国约有1400万人患有症状性膝骨关节炎。关节软骨逐渐退化，半月板——分配震动的软骨——被撕裂和磨损，肌肉逐渐衰弱。这会导致行走困难和慢性疼痛。物理治疗、体重控制、止痛药和类固醇注射能起到一定的缓解作用，但对于超过一半的患者，那些在病情晚期一瘸一拐的患者来说，全膝关节置换术可能是唯一的治疗方法。
库马尔的目标是限制或推迟手术，但首先他必须解决先有鸡还是先有蛋的问题：帮助人们变得更活跃，并确保他们对健身的新热情不会使膝关节骨关节炎恶化。
当他在加州大学旧金山分校做博士后澳门威尼斯人注册网站研究员时，他瞥见了一个潜在的解决方案。在那里，库马尔与弗雷德里克·赫克特（Frederick Hecht）教授合作了一个项目，测试鼓励高血压前期患者多运动的方法。作为临床试验的一部分，一组参与者接受了一种名为“跑步”的技术训练，这种技术的灵感来自太极拳，运用正念练习来改善跑步形式。库马尔说，基本原则是“增加身体意识，参与核心，减少步幅，中足打击，增加步频，放松上半身。”他的工作是在试验开始时和三个月后对参与者进行运动分析；他发现他们的生物力学——身体和肌肉如何共同推动一个人前进——发生了变化。
“跑步组的运动模式发生了变化，这似乎表明他们对膝盖的负荷更低，”他说。他们对关节施加的压力没有那么大，尤其是膝盖内侧，或者把脚放在身体的前面；澳门威尼斯人注册网站研究人员得出结论，生物力学差异“可能与减少下肢压力有关”。
“我想，‘好吧，这应该对骨关节炎有效，’”库马尔说。他开始了第二项小型澳门威尼斯人注册网站研究，让健康的受试者更仔细地澳门威尼斯人注册网站研究ChiWalking，它使用的技术与跑步相似。他发现它还减少了对身体，尤其是膝盖的冲击力。
现在，在美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院下属的国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤疾病澳门威尼斯人注册网站研究所的资助下，他启动了一个可行性项目，看看ChiWalking是否能帮助患有膝骨关节炎的人。在六个月的时间里，一组将参加定期的chiwalk课程，而另一组将参加有关骨关节炎和运动重要性的课程。在澳门威尼斯人注册网站研究的关键阶段，库马尔将把澳门威尼斯人注册网站研究对象带到他在萨金特的运动与应用成像实验室，测量他们的行走模式，并量化他们的膝盖承受的力量。这个实验室有一个3d动作捕捉系统——实验对象佩戴小型传感器，这些传感器由安装在墙上的轨道上的摄像机跟踪——还有一个嵌入地板的受力平台；参与者还佩戴了测量肌肉电活动的肌电传感器。库马尔教授的课程是《运动分析仪器》（Instrumentation for Analysis of Motion），侧重于在澳门威尼斯人注册网站研究中使用技术。他的实验室里有8名本科生帮助他和他的澳门威尼斯人注册网站研究员处理数据。
但他意识到，ChiWalking干预要想取得成功——改善步态，帮助人们获得并保持活跃——就需要在没有花哨设备的情况下发挥作用。
“改变人们走路方式的传统方法要求他们像我们一样来到实验室，然后向他们展示他们的数据以及如何改变它，”库马尔说。“这是非常耗时和成本密集的。你必须一次做一个人。”
在ChiWalking项目的后六个月，重点将放在帮助参与者在不去实验室的情况下保持活动——安全。澳门威尼斯人注册网站研究参与者将获得一个健身追踪器和一个移动健康应用程序。这款应用程序是库马尔与波士顿大学软件与应用创新实验室合作开发的，它从追踪器中提取活动数据，询问有关情绪、睡眠模式和疼痛程度的问题，并发送激励信息。用户还可以设定目标，而物理治疗师可以监控进度，以帮助他们继续参与该计划。
“如果我们针对疼痛、情绪和睡眠问题以及身体活动进行治疗，我们更有可能成功地让骨关节炎患者更加活跃；有这些问题的人往往最不活跃，患其他健康问题的风险也最大，”库马尔说。
这与他正在进行的其他澳门威尼斯人注册网站研究项目相吻合，这些项目强调找到更好地监测患者日常生活的方法。他说，在实验室里，实验对象通常穿着轻便的衣服，身上贴着传感器，并被不断地观察——没有颠簸的人行道或不平坦的道路需要导航。“他们最终总是会稍微改变一下走路的方式。”
库马尔最近测试了一种小型惯性传感器的能力——一种便宜的、橡皮大小的装置，包括一个陀螺仪——它可以跟踪运动和步态，而不需要所有的摄像头和测力板。当放在大腿上时，传感器可以在脚着地时跟踪膝盖，监测任何内翻推力，一种快速但有害的膝盖向外运动。他在2018年美国生物力学学会年会上介绍了这一结果。
如果库马尔的ChiWalking澳门威尼斯人注册网站研究成功，它将为数百万患有症状性膝骨关节炎的人带来希望。消费者技术和商业上可获得的步态训练技术相结合，将使干预以低成本在群体环境中完成。库马尔说：“它的可扩展性很强。
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