步态分析
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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,后面将详细介绍。
2.动力性步态分析需要具备专业的知识技术和昂贵的专用设备,目前在我国只有少数单位开展了此项工作,社区中不可能开展,此处不予介绍。
二、正常步态(一)步态周期行走过程中,从一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所经历的时间称为一个步态周期。
在一个步态周期中,每侧下肢都要经历一个离地腾空并向前迈步的摆动相(迈步相)和一个与地面接触并负重的站立相(支撑相)。
摆动相是指从足尖离地到足跟着地,足部离开支撑面的时间,约占步态周期的 40%;站立相是指从足跟着地到足尖离地,即足部支撑面与地板接触的时间,约占步态周期的60%。
其中,重心从一侧下肢向另一侧下肢转移,双侧下肢同时与地面接触的时间称之为双支撑相,一个正常步态周期中会出现两次双支撑相,各占步态周期的10%。
详见图1。
图 1步态周期示意图常用的步态分期方法有两种:一种是传统划分法,主要是以足能否着地为基础划分,将步态周期分为足跟着地、全足着地、站立中期、足跟离地、足尖离地、加速期、迈步中期、减速期共八个时期。
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,后面将详细介绍。
2.动力性步态分析需要具备专业的知识技术和昂贵的专用设备,目前在我国只有少数单位开展了此项工作,社区中不可能开展,此处不予介绍。
二、正常步态(一)步态周期行走过程中,从一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所经历的时间称为一个步态周期。
在一个步态周期中,每侧下肢都要经历一个离地腾空并向前迈步的摆动相(迈步相)和一个与地面接触并负重的站立相(支撑相)。
摆动相是指从足尖离地到足跟着地,足部离开支撑面的时间,约占步态周期的40%;站立相是指从足跟着地到足尖离地,即足部支撑面与地板接触的时间,约占步态周期的60%。
其中,重心从一侧下肢向另一侧下肢转移,双侧下肢同时与地面接触的时间称之为双支撑相,一个正常步态周期中会出现两次双支撑相,各占步态周期的10%。
详见图1。
图1 步态周期示意图(二)步态分期常用的步态分期方法有两种:一种是传统划分法,主要是以足能否着地为基础划分,将步态周期分为足跟着地、全足着地、站立中期、足跟离地、足尖离地、加速期、迈步中期、减速期共八个时期。
步态分析步态分析是一种通过观察和研究人体行走姿态的科学方法。
在这个领域,研究人员通过观察和分析步态特征,可以获得有关一个人健康状况、运动能力和运动损伤等信息。
步态分析可以应用于医学、运动科学、安全监控等领域,为人们的生活提供帮助和支持。
步态分析主要研究人体行走时的各种参数和特征,例如步幅、步频、步态节奏等。
通过观察和分析这些参数,可以得出一个人的步态特征和步态模式。
步态分析技术主要包括传感器技术、图像分析技术和模式识别技术等。
在传感器技术方面,步态分析使用各种传感器来获取人体运动的数据。
例如,加速度计可以测量人体的加速度和运动方向,陀螺仪可以测量人体的旋转和转动。
通过这些传感器,可以获得人体行走时的加速度、角速度和其他运动参数,从而进行步态分析。
在图像分析技术方面,步态分析使用摄像机和图像处理算法来获取人体行走的图像数据。
通过分析这些图像数据,可以得出一个人的步态特征。
例如,可以分析人体的关节角度、肢体运动轨迹等。
通过这些图像分析技术,可以得到人体行走时的姿势和动作,从而进行步态分析。
在模式识别技术方面,步态分析使用机器学习和模式识别算法来识别和分类不同的步态模式。
通过训练一个模型,可以将不同的步态特征和步态模式区分开来,从而判断一个人的步态是否正常或异常。
这种模式识别技术可以帮助医生诊断和监测患者的步态问题,也可以帮助运动科学家研究和改进人体运动和训练方法。
步态分析在医学领域具有广泛的应用。
例如,在运动康复中,通过分析患者的步态特征,可以评估患者的康复进展和治疗效果。
在神经科学中,步态分析可以帮助研究人体运动控制和运动障碍的机制。
在老年保健中,步态分析可以用来评估老年人的运动功能和生活质量。
此外,步态分析还可以应用于运动训练、运动损伤预防和犯罪侦查等领域。
总之,步态分析是一种研究人体行走姿态的科学方法,通过观察和分析步态特征,可以获得有关一个人健康状况、运动能力和运动损伤等信息。
步态分析可以应用于医学、运动科学、安全监控等领域,为人们的生活提供帮助和支持。
步态报告分析1. 引言步态分析是一项重要的医学技术,通过对个体的步态进行分析和评估,可以帮助医生诊断疾病、设计恢复计划和监测治疗效果。
步态报告分析是对步态数据进行处理和解读,从中提取关键信息,为医生提供有价值的参考。
2. 步态数据采集步态数据采集是步态分析的第一步,通常使用传感器或摄像设备来记录个体行走时的姿态和动作。
采集的数据包括步长、步速、步频、支撑时间、摆动时间等多种指标。
这些数据可以通过传感器放置在身体不同部位来获取,例如腰部、大腿、小腿或脚部。
3. 步态报告分析的重要性步态报告分析可以为医生提供大量有用的信息。
首先,通过比较患者的步态数据与正常人群的数据进行对比,可以帮助医生判断患者是否存在步态异常。
其次,步态报告分析可以帮助医生评估患者的治疗效果,监测康复进展。
最后,步态报告分析还可以为研究人员提供数据支持,用于探索步态与特定疾病之间的关系。
4. 步态报告分析的指标解读步态报告分析得出的指标需要进行解读,以便为医生提供有用的信息。
以下是一些常见的步态指标及其解读:•步长:步长是指两次支撑期之间的距离,通常与步速相关。
较大的步长可能意味着步行速度较快或步行姿势较稳定。
•步速:步速是指单位时间内行走的距离,通常用米/秒来表示。
较快的步速可能表示步行能力较好。
•步频:步频是指单位时间内迈出的步数,通常以步/分钟表示。
较高的步频可能表示步行节奏较快。
•支撑时间:支撑时间是指脚接触地面的时间,通常以百分比表示。
较长的支撑时间可能意味着步行稳定性较差。
•摆动时间:摆动时间是指脚离开地面的时间,通常以百分比表示。
较长的摆动时间可能意味着步行节奏较慢。
5. 步态报告分析的应用领域步态报告分析在医学领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:•康复医学:通过分析患者的步态报告,医生可以评估患者的康复进展,制定个性化的康复计划,并监测治疗效果。
•运动医学:步态报告分析可以帮助运动员改善步行姿势,提高步行效率,从而提高运动表现。
步态分析项目七步态分析第一节概述一、步态分析的目的1.确定异常步态的障碍学诊断。
2.确定异常步态的程度。
3.比较不同种类的辅助具(假肢、矫形器)对步态的影响。
二、适应症和禁忌症(一)适应症1.中枢神经系统损伤:脑外伤,脑血管意外,脑瘫,帕金森病。
2.骨关节疾病与外伤:截肢,髋关节或膝关节置换术后,关节炎,软组织损伤。
3.下肢肌力损伤:股神经损伤,腓总神经损伤,脊髓灰质炎。
4.其他如疼痛。
(二)禁忌症1.严重的心肺疾患。
2.下肢骨折未愈合。
第二节正常步态一、步行周期步行周期指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经过的时间。
分为:1.站立相(stance phase 62%):又称支持相,为足底与地面接触的时期。
2.迈步相(swing phase 38%):又称摆动相,指支持腿离开地面想起摆动的阶段。
二、正常步行周期的基本组成(一)双支撑期和单支撑期双支撑期(12%):一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。
每一个步行周期中,有两个双支撑相,即负荷反应期和站立末期。
(二)步行周期分期1.首次着地指足跟或足底的其他部位第一次与地面接触的瞬间,此时骨盆旋前5度,髋关节屈曲30度,膝和踝关节中立位。
正常人首次着地方式为足跟着地,病理步态时表现各异:脑瘫患儿可出现脚掌着地,脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。
2.负荷反应期(承重期)――双支撑期指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间,即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。
此时,膝关节屈曲达到站立相的最大值。
3.站立中期指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。
4.站立末期指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。
5.迈步前期――双支撑期指从对侧下肢足跟着地到支撑腿足趾离地之前的一段时间。
6.迈步初期从支撑腿离地至该侧膝关节达到最大屈曲时。
7.迈步中期从膝关节最大屈曲摆动到小退与地面垂直时。
8.迈步末期指与地面垂直的小腿向前摆动至该侧足跟再次着地之前。
三、时空参数(一)步频与步速1.步频cadence(步数/min)单位时间内行走的步数。
正常人平均自然步频约为95-125步/min。
2.步行速度velocity (m/s)单位时间内行走的距离。
正常人平均自然步速约为1.5m/s。
步速(m/s)=跨步长(m)×步频(步/min)120(二)步长与跨步长1.步长step length (cm)行走时左右足跟或足见先后着地时两点间的纵向距离。
正常人约为75cm。
偏瘫患者:健侧步长缩短,患侧步长延长。
2.跨步长stride length指同一侧足跟前后连续两次着地点间的纵向直线距离,相当于左右两个步长相加,约为150cm。
(三)步宽与足偏角1.步宽stride width指左右两足间的横向距离,通常以足跟中点为测量点。
2.足偏角指贯穿一侧足底的中心线与前进方向所成的夹角。
四、行走运动学正常步行周期中骨盆和下肢各关节的角度变化及参与的肌群步行周期关节运动角度参与肌群骨盆髋关节膝关节踝关节首次着地(足跟着地) 5°旋前 30°屈曲 0 胫前肌、臀大肌、腘绳肌承重反应(足放平) 5°旋前 30°屈曲 0~15°跖屈股四头肌、臀中肌、腓肠肌站立中期中立位 30°屈曲~0°背屈3°腓肠肌、比目鱼肌站立末期(足跟离地) 5°旋后 0~10°过伸背屈15°腓肠肌、比目鱼肌、股四头肌、髂腰肌迈步前期(足趾离地) 5°旋后 10°过伸~0°跖屈20°迈步初期(加速期) 5°旋后 0~20°屈曲 20~10°跖屈胫前肌、髂腰肌、股四头肌迈步中期中立位 20~30°屈曲 10°跖屈~0°胫前肌迈步末期(减速期) 5°旋前 30°屈曲 0°腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌第三节定性分析法一、分析步骤(一)了解病史包括既往手术、损伤、神经病变等病史,有无疼痛,肌无力,关节不稳。
(二)体检重点在腱反射和病理反射、肌力和肌张力、关节活动度、感觉(触觉/痛觉/本体感觉)、压痛、肿胀、皮肤状况(溃疡/颜色)等。
(三)步态观察二、观察内容与方法(一)观察内容1.步态的总体情况注意全身姿势和步态,包括步行节律、稳定性、流畅性、对称性、重心偏移、躯干在行走中的趋向性,上肢摆动、患者的神态表情、辅助装置(矫形器、助行器)的作用等。
2.识别步行周期的时相与分期特点3.观察身体各部位的情况骨盆、髋、膝、踝关节的活动情况。
步态临床观察要点步态内容观察要点步行周期时相是否合理,左右是否对称,行进是否稳定和流畅步行节律节奏是否匀称,速率是否合理疼痛是否干扰步行,部位、性质与程度与步行障碍的关系,发作时间与步行障碍的关系肩、臂塌陷或抬高,前后退缩,肩活动度降低躯干前屈或侧屈,扭转,摆动过度或不足骨盆前、后倾斜,左、右抬高,旋转或扭转膝关节摆动相是否可屈曲,支撑相是否可伸直,关节是否稳定踝关节是否可背屈和蹠屈,是否下垂/内翻/外翻,关节是否稳定足是否为足着地跟,是否为足趾离地,是否稳定足接触面足是否全部着地,两足间距是否合理,是否稳定在自然步态观察的基础上,可以要求患者加快步速,减少足接触面(踮足或足跟步行)或步宽(两足沿中线步行),以凸现异常;也可以通过增大接触面或给予支撑(足矫形垫或矫形器),以改善异常,从而协助评估。
第四节定量分析法定量分析是借助于专用设备对步态进行分析,为评定治疗效果提供客观数据。
一、运动学分析(一)时空参数1.步态的距离参数测量距离参数包括:步长、跨步长、步基、足夹角。
方法:足印法(传统),步态垫(足底开关、视频系统,压力传感器)。
结果记录与分析:左右步长不等:提示对称性破坏步基和(或)足夹角减小:提示稳定性下降在进行分析前,需将跨步长/下肢长,步长/身高进行统一归一化处理,使不同的患者之间的结果具有可比性。
2.步态的时间参数测量时间参数包括:步频、步速、步行周期时间、同侧站立相和迈步相的时间及其比例、左右侧站立相或迈步相之比,站立相各分期发生时间及所占时间百分比。
结果记录与分析:步频:反映步态的节奏性和稳定性站立相与迈步相时间之比:评定步态的对称性左右迈步相时间之比:评定步态的对称性(二)关节运动角度测量技术包括:直接测量(电子角度计)和成像测量技术(多次曝光照片、数字视频技术)方法:在关节处取相应的标志点,光点轨迹采样,系统处理。
作用:客观地评定步行中关节功能障碍的部位,出现的时间和程度,进而指导康复治疗。
二、动力学分析测量内容包括:地反力、关节力矩、人体重心、肌肉活动等。
因价格昂贵,临床上较少使用。
三、行走能力的评定功能独立性测量(functional independence measurement, FIM)评分采用7分制,最高分为7分,最低分为1分。
得分的高低以患者独立的程度、对于辅助具或辅助设备的需求以及他人给与帮助的量为依据。
评分根据行走的距离和辅助量两方面。
7 分:完全独立――不用辅助设备或用具,在合理的时间内至少能安全地步行50m。
6 分:有条件的独立――可独立行走50m,但需要使用辅助具(下肢矫形器、假肢等),行走时需要比正常长的时间并考虑安全因素。
5 分:可以步行50m,但需要他人监护、提示及做行走前的准备工作。
患者不能独立步行50m时,在没有他人帮助的情况下,不论有否使用辅助设备或辅助具,能步行17m 达到室内生活的功能水平。
4 分:最小量帮助――步行时需要他人轻轻地用手接触或偶尔帮助。
患者至少能独立完成≥75%的50m行走动作。
3 分:中等量帮助――步行时需要他人轻轻地上提患者身体。
患者至少能独立完成50%-74%的50m行走动作。
2 分:最大量帮助――患者至少能独立完成25%-49%的50m行走动作。
仅需一人的帮助。
1 分:完全帮助――患者仅完成不足25%的50m行走动作。
需要2人的帮助,不能行走17m。
第五节常见病理步态的原因及表现一、疼痛特征:患侧下肢站立相时间缩短,跨步长缩短,步速下降。
1. 髋关节疼痛:患侧肩关节下降、对侧肩关节抬高、躯干向对侧过度倾斜等代偿动作使身体重心越过疼痛关节以减少对关节面的的机械性压力以减轻疼痛。
2. 膝关节疼痛:膝关节轻度屈曲,可降低关节囊的张力,足尖着地代替足跟着地。
3. 足前部疼痛:踝关节跖屈减少,足趾离地动作消失。
4. 踝关节或足后部疼痛:首次着地时,足跟着地消失,以足尖或足的内、外侧代替。
二、肌无力(一)臀大肌无力1. 臀大肌作用:伸髋及脊柱稳定肌(在足触地时防止身体重心过分向前而摔倒。
)2. 肌力下降时表现:躯干在整个站立相始终保持后倾,双侧肩关节后撤,从而形成挺胸凸腹的臀大肌步态。
3. 机理:臀大肌肌力减弱时,其作用改由棘旁肌代偿,导致在足跟着地后,为了防止摔倒,棘旁肌收缩将髋关节向后拽,使身体的重力线落在髋关节的后方而将髋关节锁定于伸展位。
4. 代偿:单纯的臀大肌肌力减弱可由腘绳肌收缩代偿而使步态接近于正常。
临床上,如果S1神经根受损,则腘绳肌和臀大肌同时受损。
(二)臀中肌无力1. 臀中肌作用:髋关节外展,起到稳定、支持骨盆的作用。
2. 肌力下降时表现:一侧:Trendelenberg步态,即患侧处于站立相时,健侧骨盆下降,患侧骨盆向侧方突出,躯干向患侧代偿性倾斜,患侧肩关节下掣,髋、膝屈曲增加,踝关节背屈增加。
双侧:上下左右摇摆,故称鸭步。
(三)髋关节屈肌无力屈髋肌是摆动相主要的加速肌,其肌力降低造成摆动相肢体行进缺乏动力,只有通过躯干在支撑相末期向后,摆动相早期突然向前摆动来进行代偿,患侧步长明显缩短。
(四)股四头肌麻痹1.股四头肌参与的三个时期:迈步相末期――伸展小腿站立相――离心性收缩,控制膝关节屈曲度足趾离地后――启动下肢向前迈步2.股四头肌麻痹,主要表现为对足跟着地期的影响。
此时,臀大肌收缩保持股骨近端位置,小腿三头肌收缩保持股骨远端位置,从而将膝关节锁定在过伸位。
3.如同时伴有髋关节伸肌无力,有些患者在足跟首次着地期和站立相时,俯身用手按压大腿以助膝关节伸展。
4.膝关节反复过伸将极大地增加膝关节韧带和关节囊负荷,导致损伤和疼痛。
(五)胫前肌无力1.胫前肌作用:踝关节背屈。
2.表现①胫前肌无力时,在足触地后,由于踝关节不能控制跖屈,所以支撑相早期缩短,迅速进入支撑相中期。
胫前肌麻痹时,患者在摆动相出现足下垂,导致下肢功能性过长,往往以过分屈髋屈膝代偿(跨阈步态),同时支撑相早期由全脚掌或足尖先接触地面,多见于腓总神经麻痹患者。
②同时和合并有屈髋肌无力或下肢痉挛则表现为足趾拖地行走,同时伴有髋关节的外展、外旋。