步态分析

步态分析

步态分析

一、概述

行走是人体躯干、骨盆、下肢以及上肢各关节和肌群的一种周期性规律运动，步态是指行走时人体的姿态，是人体结构与功能、运动调节系统、行为以及心理活动在行走时的外在表现。正常的步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系统的正常、协调工作，当中枢神经系统或/和骨骼肌肉系统因疾病或损伤而受到损害时，就有可能出现步态的异常。步态分析是利用力学的概念和人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。

（一）步态分析步骤

1、描述研究对象的步态模式和步态参数，并与正常步态进行比较找出其差异；

2、分析出现差异的原因，研究产生异常步态的机制；

3、确定改善步态的治疗方案，包括步态训练的方法、假肢或矫形器的装配、助行器的选择。

（二）步态分析方法

1．运动性步态分析

对步行的运动模式或步行时身体节段间的相关进行描述，此类分析既可定性也可定量，临床上应用简单，易于开展，后面将详细介heel

off，

HO terminal

stance

足尖离地 支撑腿仅剩足尖着地 摆动前期 从对侧下肢开始着地到支撑腿足趾即将离地的阶段 toe off，

TO Pre-swing

摆 动 相

加速期 从支撑腿足尖离开地面摆动到身体下方的一瞬间 摆动初期 由足尖离地以后到摆动腿膝关节屈曲到最大限度为止 acceleration，

ACC initial swing

摆动中期 摆动腿刚好在身体的正下方 摆动中期 由膝关节屈曲到最大限度继续向前摆动到胫骨与地面垂直 mid-swing，

MSW mid-swing

减速期 摆动腿继续向前摆动，减速准备足跟着地的瞬间 摆动末期 由胫骨与地面垂直开始直到再次开始着地之前 deceleration，

DEC

terminal

swing

（三）步态参数

1、步长 从一侧足跟着地处至另一足足跟着地处之间的线性距离，以cm为单位，正常人约为50~80cm。

2、跨步长 同一腿足跟着地处至再次足跟着地处之间的线性距离，以cm为单位，正常人跨步长是步长的两倍，约为100~160cm。

3、步宽 两足与行进线之间的宽度。

4、步角 足跟中点至第二趾之间连线与行进线之间的夹角，一般小于15度。

5、步频 在单位时间内行走的步数，一般用平均图2 步态参数示意图

每一分钟行走的步数表示，以步／min计，正常人平均自然步频约为95~125步／min。

6、步速 即步行速度，在单位时间内行走的距离，用m／s或m／min计，正常人平均自然步速约为1.2m/s。在临床上，一般是让测试对象以平常的速度步行10m的距离，测量所需的时间，来计算其步行速度。

步态参数受诸多因素的影响，即使是正常人，由于年龄、性别、身体肥瘦、高矮、行走习惯等不同，个体差异较大，因此正常值比较难以确定，表2中的数据可供参考。

表2 正常人步态参数参考值

参 数 参 考 值

男 女

步长 66.54±5.15cm 60.10±4.82cm

跨步长 140.83cm±2.16 cm 125.37cm±3.26 cm

步宽 8±3.5cm 8±3.5cm

步角 6.75° 6.75°

步频 113±9步/min 117±9步/min

步速 91±12m/min 74±9m/min

（四）步态周期中的关节角度变化

见表3。

表3 正常步态周期中骨盆和下肢各关节的角度变化

步态周期 关节运动范围

骨盆 髋关节 膝关节 踝关节

开始着地 5°旋前 30°屈曲 0° 0°

预承重期 5°旋前 30°屈曲 0°~15°屈曲 0°~15°跖屈

站立中期 中立位 30°屈曲~0° 15°~5°屈曲 15°跖屈~10°背屈

站立末期 5°旋后 0°~10°过伸 5°屈曲 10°背屈~0°

摆动前期 5°旋后 10°过伸~0° 5°~35°屈曲 0°~20°跖屈

摆动初期 5°旋后 0°~20°屈曲 35°~60°屈曲 20°~10°跖屈

摆动中期 中立位 20°~30°屈曲 60°~30°屈曲 10°跖屈~0°

摆动末期 5°旋前 30°屈曲 30°屈曲~0° 0°

三、临床步态分析

（一）目测步态分析法

目测步态分析法是指不借用任何仪器，分析者通过直接注意某一关节或身体的某一节段来达到步态分析的目的的方法，多数是通过检查表或简要描述的方式完成，检查者需要记录步态周期中存在的问题及其原因。

1．分析方法 为了更好地识别步态是否异常及对异常原因进行分析，就必须先熟悉在一个步态周期内各个不同阶段，不同时期髋、膝、踝、足关节的角度，参与的肌肉活动等情况，以下分别从矢状面、额状面、水平面进行分析。

（1）矢状面分析 维持正常步态的条件是：髋关节屈曲至少要有30度，后伸达10度，膝关节能充分伸展，并能屈曲达60度，踝关节跖屈约20度，背伸至少有15度，为了维持这些关节活动范围，在步态周期不同阶段由不同的肌肉参与活动，若肌肉无力，将会出现不同的异常步态及相应代偿情况。踝足、膝和髋关节的矢状面分析结果分别见表4~6。

（2）额状面分析 当单足支撑时，重心升高，双足支撑时，重心下降，为了减少重心的上下移动，步行时骨盆配合有一定的运动。

在正常步态中，当支撑腿达到MST位置时，身体重心达到最高点，此时除去支撑腿稍有弯曲外，骨盆倾斜，即摆动腿一侧骨盆下降，可使身体重心下降，整个摆动相，重心上下移动约5CM。由于骨盆倾斜，支撑腿髋关节处于内收位，臀中肌必须工作，以维持身体平衡。

（3）水平面分析 在一步态周期中，摆动期摆动腿一侧的骨盆有旋前运动，对侧骨盆有旋后运动。旋前、旋后角度大约分别为4度，合计总的旋转范围为8度。骨盆旋前、旋后可使步长加大，并可减少重心下降程度。

表4 步态分期中踝足矢状面分析

步态分期 正常动作 力矩 正常肌肉动作 无力结果 可能代偿

足跟着地至足底着地 0～15度跖屈 跖屈 胫前肌群离心性收缩对抗跖屈力矩，因此通过控制跖屈防止足拖拽 缺乏对抗跖屈能力，行走足拖拽 为了避免足拖拽或消除跖屈力矩，足底着地或先足趾着地，避免足跟着地 HS-FF

足底着地至支撑中点 跖屈15度～背伸10度 趾屈

～

背伸 腓肠肌和比目鱼肌离心性收缩对抗背伸并控制胫骨前移 过度背伸，胫骨前移运动失控 为了避免过度背伸，踝关节保持在跖屈位

FF-MST

支撑中点至足跟离地 背屈10～15度 背伸 腓肠肌和比目鱼肌离心性收缩对抗背伸，控制胫骨前移 过度背伸，胫骨前移失控 踝保持在跖屈位，如果足不能平放，背伸动作消失，产生台阶步

MST－HO

足跟离地至足尖离地 背伸15度～跖屈20度 背伸 腓肠肌、比目鱼肌、腓骨短肌、腓骨长肌、跖长屈肌收缩 无滚动动作 整个足提起离开地面

HO-TO

加速期到摆动中期 背伸至中立位 无 背伸肌收缩使踝处于中立位，防止足趾在地上拖 足下垂和/或足趾拖拽 为了防止足趾拖拽增加髋膝屈曲，摆动腿呈勾状或划圈状

ACC-MSW

摆动中期至减速期 中立位 无 背伸 足下垂或足尖拖步 为了防止拖拽，增加髋、膝屈曲，摆动腿可能划圈

MSW-DEC

表5 步态分期中膝关节矢状面分析

步态分期 正常动作 力矩 正常肌肉动作 无力结果 可能代偿

HS-EF 屈0~15度 屈曲 开始股四头肌收缩保持膝伸展，然后离心性收缩对抗屈曲并控制屈曲程度 由于股四头肌不能对抗屈曲，膝过度屈曲 踝跖屈，以便全足着地代替足跟着地，跖屈抵消了膝屈，身体前倾抵消屈膝，因此可用于代偿股四头肌无力

EF-MST 伸15~5度 屈~伸 开始股四头肌收缩，然后无活动 开始过度屈曲 支撑中期开始同上，稍后部分不需要代偿

MST-HO 屈5~0度 屈~伸 无活动 无 不需要

HO-TO 屈0~40度 伸~屈 需要股四头肌控制膝屈曲程度 无 无

ACC-MSW 屈40~60度 无 股四头肌几乎不活动，股薄肌、缝匠肌离心性收缩 膝屈不充分 髋屈增加，划圈，勾状

MSW-DEC 伸60~30度

伸30~0度 无

无 股四头肌离心性收缩稳定伸膝，准备足跟着地 膝伸不充分 无

表6 步态分期中髋关节矢状面分析

步态分期 正常动作 力矩 正常肌肉活动 无力原因 可能代偿

HS-FF 屈30度 屈曲 背肌、臀大肌、腘绳肌 髋过度屈曲，由于不能对抗屈曲，髋前倾 身体后倾防止过度髋屈，抵消髋屈

FF-MST 屈30度

～中立5度 屈

～

伸 开始臀大肌收缩对抗屈曲，当由屈到伸时此运动停止 开始阶段，髋过度屈曲，由于无法对抗屈曲，骨盆前倾 开始阶段，躯干后倾防止髋过度过度伸，一旦屈变成伸时，不再需要后倾

MST-HO 无 伸 无活动 无 不需要

HO-TO 过伸10度～中立 伸 髂腰肌、大收肌、长收肌 不定 不定

ACC—

MSW 屈20～30度 无 髋屈肌活动起动摆动，髂腰肌、股直肌、股薄肌、缝匠肌、阔筋膜张肌 消除髋屈，不能起动，下肢踝向前运动及提足离开地面 划圈或呈勾状使腿向前将足抬起足够高度离开地面

MSW—

DEC 屈30度～中立位 无 腘绳肌 缺乏摆动腿的控制，不能将足放在足跟无

着地位置

2．注意事项

（1）选择环境 选择病人行走的地方，并测量准备让病人走的距离。确定观察者自己的位置，以便能看到观察对象的全貌。如果拍照，相机应当放在能看到病人下肢、脚以及从矢状面和冠状面都能看到头和躯干的地方，即观察者与观察对象成45度角较合适。

（2）观察顺序 分别从矢状面（侧面）或额状面（前、后）观察，观察时可集中注意力在步态周期的某一部分某节段，不要从一个节段跳到另一个节段或从一个期跳到另一个期。

（3）两侧对比 如偏瘫病人等大多数虽只有一侧受累，但身体另一侧也可能会受到影响，因此要观察两侧，自身对比。

3．目测法步态分析记录表

见表7。