《中国康复理论与实践》 ›› 2026, Vol. 32 ›› Issue (9): 1108-1116.doi: 10.3969/j.issn.1006-9771.2026.09.013
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郭旭霞1, 虞恒睿1, 卢宇澄2, 杨思创3, 龙雨3, 李佳蔚1, 陈琳3(
), 农飞玉4, 龙耀斌4
收稿日期:2026-03-17
修回日期:2026-07-06
接受日期:2026-07-06
出版日期:2026-09-25
发布日期:2026-09-20
通讯作者:
陈琳, E-mail: gxdxcl@163.com作者简介:郭旭霞(1983-),女,汉族,山西长治市人,硕士,副教授,主要研究方向:运动康复。
基金资助:
Guo Xuxia1, Yu Hengrui1, Lu Yucheng2, Yang Sichuang3, Long Yu3, Li Jiawei1, Chen Lin3(
), Nong Feiyu4, Long Yaobin4
Received:2026-03-17
Revised:2026-07-06
Accepted:2026-07-06
Published:2026-09-25
Online:2026-09-20
Contact:
Chen Lin, E-mail: gxdxcl@163.comSupported by:摘要:
目的 针对现有智能步态评估模型存在临床可信度不足、决策过程黑箱化等缺陷,提出一种基于感知-认知解耦架构的X-Gait运动康复评估系统,实现步态识别高精度与临床可解释性协同。
方法 在感知层融合YOLOv11-Pose和PoseFormerV2完成2D-3D人体姿态重建,采用长短期记忆网络实现正常、异常、病理性步态的时序分类;引入层级相关性传播算法定位关键判别关节,自动量化躯干前倾角、支撑相占比、步幅对称性等生物力学特征。认知层融合康复医学提示工程和先验知识图谱,调用大语言模型,将量化生物力学指标转化为符合临床逻辑的结构化评估报告。纳入8例受试者开展床旁临床验证,评估系统分类性能和临床评估一致性。
结果 X-Gait系统步态整体分类准确率94.1%;2D姿态检测有效检测率100%,平均检测置信度0.819;3D姿态重建平均单帧逐关节位置误差105.97 mm。临床验证中,可解释人工智能联合大语言模型输出结果与资深康复医师人工评估高度一致。
结论 基于感知-认知解耦的X-Gait系统可实现步态高精度识别与临床可解释输出。
中图分类号:
郭旭霞, 虞恒睿, 卢宇澄, 杨思创, 龙雨, 李佳蔚, 陈琳, 农飞玉, 龙耀斌. 基于感知-认知解耦的可解释人工智能运动康复评估系统设计与验证[J]. 《中国康复理论与实践》, 2026, 32(9): 1108-1116.
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表6
系统输出与医师评估的一致性"
| 编号 | 主要表现 | 类型 | 关键量化指标 | 医生评估要点 | 是否一致 |
|---|---|---|---|---|---|
| sub01 | 显著不对称,骨盆代偿下降 | 复合型 | 躯干前倾24.2°;支撑相占比0.963(左长右短) | 右臀中肌无力,Trendelenburg征(+),支撑时间不等 | 是 |
| sub02 | 轻度对称异常,足弓塌陷 | 单一型 | 躯干前倾15.9°;支撑相占比0.961;膝内扣0.1° | 核心稳定性下降,静态足弓指数低,双侧支撑一致 | 是 |
| sub03 | 步长不对称伴支撑期延长 | 双维型 | 步长不对称;躯干侧弯6.1°;单侧支撑相明显延长 | 步长不对称,躯干侧弯5°,单侧支撑相明显延长 | 是 |
| sub04 | 步长不对称伴躯干代偿倾斜 | 双维型 | 躯干前倾13.5°;躯干侧弯5.4°;单侧支撑相明显延长 | 步长不对称,躯干前倾10°伴轻度侧弯,支撑相延长 | 是 |
| sub05 | 步态对称但躯干侧偏 | 单一型 | 躯干前倾9.5°;单侧支撑相明显延长 | 躯干前倾10°,单侧支撑相代偿性延长 | 是 |
| sub06 | 对称步态伴明显侧弯 | 双维型 | 步长对称,躯干侧弯8.7°;单侧相支撑明显延长 | 躯干侧弯10°,单侧支撑相明显延长 | 是 |
| sub07 | 不对称步态伴轻度侧弯 | 双维型 | 步长不对称;躯干前倾5.1°,侧弯6.3°;单侧支撑相明显延长 | 步长不对称,躯干侧弯5°及单侧支撑相延长 | 是 |
| sub08 | 复合不对称与前倾代偿 | 复合型 | 步长不对称;躯干前倾13.3°侧弯6.5°;单侧支撑明显延长 | 步长不对称,躯干前倾10°,侧弯5°及单侧支撑延长 | 是 |
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