0 引言 Introduction

膝外翻是一种以膝关节机械轴的横向位移为特征的疾病[1]，居儿童下肢畸形发生率第 2 位[2]。儿童膝外翻分为生理性膝外翻和病理性膝外翻，正常儿童在3岁左右开始出现生理性膝外翻[3]，此时常态踝距的平均值可达到3.5 cm[4]；在步态模式发育成熟后(7岁左右)常态踝距会缩小至2 cm[5]。正常儿童膝外翻的出现及进展遵循一定的生理规律，多数正常生理性膝外翻可随年龄增长自行纠正[6]。超出正常范围的生理性膝外翻的发生多与维生素缺乏、肥胖及使用学步车、过早独立步行等因素有关[5，7]。成熟步态模式下，常态踝距达到2-5 cm为Ⅰ度膝外翻；5-9 cm为Ⅱ度膝外翻；大于9 cm属于Ⅲ度膝外翻[4]。

膝外翻等下肢力线异常排列会导致儿童步行功能异常，也是造成儿童意外伤害最重要的原因之一[2]。有研究表明，约有20%的儿童无法通过自身生长发育纠正下肢力线的异常排列，最终发展为永久性的畸形问题[8]。有流行病学调查研究显示，在5-13岁的学龄儿童中，约有7.1%的重度膝外翻患儿需要进行外科手术干预[9]。而出现在成熟步态模式后的畸形问题，在生长发育的早期就可初见端倪。对于下肢力线排列发展超出正常范围的生长发育期儿童来说，早期的评估及干预极为重要。目前对于儿童膝外翻的研究主要集中于干预方法方面[10]，对于步态特征的研究尚未见相关报道。此次研究旨在通过对膝外翻儿童步态进行系统分析，总结其特征规律，为儿童膝外翻的早期评估及治疗提供科学依据。

1 对象和方法 Subjects and methods

1.1 设计 病例-对照试验。

1.2 时间及地点 于2019年1月至2020年4月在上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院步态与运动分析中心完成。

1.3 对象 受试者包括在上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院步态与运动分析中心门诊就诊的膝外翻儿童50例，及同期招募的正常健康儿童50例。研究方案的实施获得上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院伦理委员会批准，批件号：2019-135。所有入组受试者均由法定监护人签署知情同意书。

1.3.1 膝外翻儿童纳入标准 根据儿童发育规律，3岁时出现生理性膝外翻，常态踝距均值在3.5 cm左右，之后开始逐渐缩小，到7岁左右步态模式发育成熟，常态踝距缩小值在2 cm以内[5]，将入组标准区分为3-6岁及7-12岁年龄段，选取常态踝距值超出正常范围的膝外翻儿童，具体纳入标准如下：①年龄3-6周岁，性别不限；②常态踝距＞4 cm；③年龄7-12周岁，性别不限；④常态踝距＞2 cm；⑤无明显认知功能障碍，能够配合测试；⑥理解、同意参加此次研究并签署知情同意书(满足①②⑤⑥或③④⑤⑥者纳入研究)。

1.3.2 膝外翻儿童排除标准 ①患有引起膝外翻的其他疾病如脊髓灰质炎、佝偻病等；②有导致运动和身体结构异常的神经肌肉系统疾病；③有肿瘤、感染等因素导致的病理性膝外翻畸形；④无法配合完成步态分析评估者。

1.3.3 正常对照组纳入标准 ①年龄3-6周岁，性别不限；②常态踝距＜3.5 cm；③年龄7-12周岁，性别不限；④常态踝距＜2 cm；⑤WHO生长发育指数在±2SD以内；⑥无早产史/手术史/创伤史及其他影响运动功能的疾病；⑦无认知功能障碍，能够配合测试；⑧理解、同意参加此次研究并签署知情同意书(满足①②⑤⑥⑦⑧或③④⑤⑥⑦⑧者纳入研究)。

1.3.4 正常对照组排除标准 ①存在足内偏、足外偏、膝内翻等下肢力线排列异常；②有导致运动和身体结构异常的神经肌肉系统疾病；③无法配合完成步态分析评估者。

1.4 方法

1.4.1 荧光标记点放置 三维模型使用改良的传统模型[11]，在每名受试者体表放置24个荧光标记点，见图1。其中4个荧光标记点用于静态数据采集，在步行测试过程中需移除。

图 1｜体表荧光标记点位置Figure 1 ｜Location of fluorescent labeling points on body surface

1.4.2 步态数据采集 采用三维步态分析系统采集关节运动学、动力学及时空参数数据。使用的三维步态分析系统包括19个美国Motion Analysis公司红外线摄像头及4个Bertec公司平面测力台，红外线镜头采样频率为100 Hz，平面测力台采样频率为1 000 Hz。受试者均采取自然步速步行，每人记录单侧不少于15个步态周期及5个有效力学数据。

1.4.3 操作人员 病例数据采集过程中荧光标记点放置均由2名具有2年以上步态分析操作经验的物理治疗师完成，数据采集及后期处理由同一名工程师完成。

1.5 主要观察指标

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