研究者将会在髋关节置换术之前和之后测试出患者的走路模式，从而比较四种不同手术技术之后患者的恢复进程。1.标准髋关节置换（微创后路入路）2.前路入路髋关节置换3.机器人辅助后路入路4.机器人辅助前路入路。研究者希望能在这四种手术方式中，寻找出一种在疼痛缓解和走路方式方面，恢复快的一种手术方式。

对于医生来说，在进行全髋关节置换术时，有多种手术方式。在这些手术方式中，已经有大量的研究来比较直接前路入路置换术和传统的后路入路置换术的优缺点，但是对于机器人辅助髋关节置换术则没有相关研究。

步态是步行的行为特征。步行是人类生存的基础，是人类与其它动物区别的关键特征之一。正常步行并不需要思考，然而步行的控制十分复杂，包括中枢命令，身体平衡和协调控制，涉及足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关节协同运动。任何环节的失调都可能影响步态，而某些异常也有可能被代偿或掩盖。临床步态分析旨在通过生物力学和运动学手段，揭示步态异常的关键环节和影响因素，从而协助康复评估和治疗，也有助于协助临床诊断、疗效评估、机理研究等。近10年来计算机技术的发展促进了步态数据处理和分析能力，极大地推动了步态分析的发展和临床应用。

第一节 正常步态

一、基本概念
1、步行的基本功能
从某一地方安全、有效地移动到另一地方。
2、自然步态的要点
(1) 合理的步长、步宽、步频。
(2) 上身姿势稳定。 
(3) 佳能量消耗。 
3、自然步态的生物力学因素
(1) 具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。
(2) 可以在足触地时有效地吸收机械能，以减小撞击，并控制身体的前向进程。
(3) 支撑相有合理的肌力及髋膝踝角度(重力方向)，以及充分的支撑面(足的位置)。
(4) 摆动相有足够的推进力、充分的下肢地面廓清和合理的足触地姿势控制。

二、步态周期
1、 支撑相
足接触地面和承受重力的时相，占步态周期的60%，包括：
(1) 早期(early stance)：包括首次触地和承重反应，正常步速时大约为步态周期的10%~12%。首次触地是指足跟接触地面的瞬间，使下肢前向运动减速，落实足在支撑相的位置。首次触地的正常部位为足跟，参与的肌肉主要包括胫前肌、臀大肌、腘绳肌。首次触地异常是造成支撑相异常的常见原因之一。承重反应指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程，骨盆运动在此期间趋向稳定，参与的肌肉包括股四头肌、臀中肌、腓肠肌。支撑足首次触地及承重反应期相当于对侧足的减重反应和足离地。由于此时双足均在地面，又称之为双支撑相。双支撑相的时间与步行速度成反比。跑步时双支撑相消失，表现为双足腾空。首次触地时GRF一般相当于体重和加速度的综合，正常步速时为体重的120%~140%。步速越快，GRF越高。下肢承重能力降低时可以通过减慢步速，减少肢体首次触地负荷。缓慢步态的GRF等于体重。
(2) 中期(mid stance): 支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是单足支撑全部重力的时相，正常步速时大约为步态周期的38%~40%。主要功能是保持膝关节稳定，控制胫骨前向惯性运动，为下肢向前推进做准备。参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌。下肢承重力小于体重或身体不稳定时此期缩短，以将重心迅速转移到另一足，保持身体平衡。
(3) 末期(terminal stance)：指下肢主动加速蹬离(push off)的阶段，开始于足跟抬起，结束于足离地。此阶段身体重心向对侧下肢转移，又称为摆动前期。在缓慢步行时可以没有蹬离，而只是足趾离开地面，称之为足趾离地 (toe off)。对侧足处于支撑相早期，属于双支撑相，约为步态周期的10%~12%。踝关节保持蹠屈，髖关节主动屈曲，参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌(等长收缩)、股四头肌和髂腰肌(向心性收缩)。
2、摆动相
足在空中向前摆动的时相，占步态周期的40%，包括：
(1) 早期(initial swing)：主要的动作为足廓清地面和屈髋带动屈膝，加速肢体前向摆动，占步态周期的13%~15%。参与的肌肉主要为胫前肌、髂腰肌、股四头肌。如果廓清地面障碍(如足下垂)，或加速障碍(髂腰肌和股四头肌肌力不足)，将影响下肢前向摆动，导致步态异常。
(2) 中期(mid swing)：足廓清仍然是主要任务，占步态周期的10%。参与的肌肉主要为胫前肌，保持踝关节背屈。
(3) 末期(terminal swing)：主要任务是下肢前向运动减速，准备足着地的姿势，占步态周期的15%。参与的肌肉包括腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌。
步态周期和时相与步行速度关系密切，在分析时必须加以考虑

表1 正常步态周期中主要肌肉作用