通过三维步态分析检测，早期发现膝关节受力异常；运用新型矫形鞋垫，减轻膝关节骨性关节炎患者步行中的疼痛，这是上海交通大学附属第六人民医院康复医学科主任白跃宏教授带领科研人员开展的临床新技术，其研究成果已被2010年在美国西雅图举行的“国际踝足生物力学会”《i-FAB 2010 Seattle》收录, 并应邀进行大会学术交流。

膝关节骨性关节炎是一种常见的慢性骨关节疾病，多见于65周岁以上的老年人。随着年龄的增加，人体骨骼发生变化，膝关节间隙内侧变窄，膝关节面的“咬合”向一侧倾斜，负重面逐渐发生变化，逐渐损害膝关节，同时膝关节内侧肌肉群承受更大的压力，为维持膝关节的稳定，易形成肌肉劳损，使膝关节承重的“能力”下降。白跃宏教授等研究人员根据人体生物力学并结合临床研究发现，由于人体在行走中有60~80%的“力”是通过下肢内侧进行传递的，每走一步对关节的压力，相当于4倍于本身的重量，所以体重越重，对关节的压力也越大，增加了关节的负荷，容易造成膝关节软骨过早磨损退化，加速了膝关节退行性病变的过程，因此，中老年人中“内侧间室膝关节骨性关节炎”发病率最高，此时可见患者的鞋跟外侧磨损严重。

常见的膝关节骨性关节炎症状包括关节疼痛，关节僵硬，关节肿胀以及关节活动度下降，它不但给患者带来痛苦，也给他们的家庭造成了巨大的经济负担。传统的膝关节骨性关节炎的治疗包括：物理治疗，药物治疗以及手术治疗。物理治疗以及药物治疗虽可以一定程度减轻患者的疼痛，但是并不能改变患者不正确的膝关节受力方式故效果不甚理想，而手术治疗又由于其花费昂贵且创伤较大又难以被广泛的接受。

如何预防膝关节骨性关节炎？如何减轻膝关节骨性关节炎患者的症状是该课题组研究的重点。据了解，该科于2009年开始与英国国立索尔福德大学生命科学院合作进行了“外侧楔形角矫形鞋垫治疗内侧间室膝关节骨性关节炎的联合研究”，并通过“三维步态分析系统”的研究对比设计出了新型的“外侧楔形角矫形鞋垫”。该鞋垫主要通过改变踝关节角度以及足底中心压力轨迹从而减小地面反作用力与膝关节中心的距离，最终达到减小膝关节受压、纠正膝关节受力方式以及逐渐减轻患者在步行过程中的疼痛的目的。在使用该鞋垫的同时，根据不同的病情还需要配制患肢膝关节支具，坚持数月逐渐显效。

据白主任介绍，三维步态分析系统是由运动测量系统，测力平衡系统组成。它是利用生物力学的概念，并借助现代计算机技术和图形图像技术，对人体行走过程中下肢各个关节的运动学，动力学以及时间空间参数进行采集并进行对比的一种研究手段，它可以发现受试者关节受力是否异常，为预防膝关节骨性关节炎提供了客观的依据，白主任认为，中年人一旦出现膝关节疼痛建议应早检查，早预防。

目前通过三维步态分析系统进行力学分析后为患者“量身定制”的楔形角矫形鞋垫已被广泛地运用于膝骨性关节炎的治疗当中，不但克服了佩戴传统楔形矫形鞋垫后踝关节所产生的不良反应，更为患者提供了更为有效的治疗方案

三维步态分析系统检查方法：

检查前通常将44个反光标记点（7组动态光标以及20个静态光标）置于受测者的身上，然后利用红外线照相机对患者进行三维建模，之后患者以最自然的状态在受试特定的区域行走，红外线照相机对患者身上的7组动态光标进行行走全过程捕捉，电脑测算出患者在步行过程中的下肢各个关节的运动学以及动力学参数变化，最后进行统一定量分析。