步态分析

竖脊肌：
– 两次足跟着地过程两次收缩活动：0～20％ gait和45～70％gait
– 控制、协调身体的前移。
腹直肌：
– 2次明显的收缩活动：20％gait和70％ gait
– 维持躯体平衡
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步态周期中 的关节活动
步态分析（Gait Analysis）
步态分析
定义
– 利用力学概念和已掌握的人体解剖、生理学知识 – 对人体行走功能状态进行客观的定性或定量分析
踝伸肌群：胫骨前肌、趾长、踇长伸肌
– 在足跟着地后，使踝背屈，防止“脚掌拍地” – 摆动期，保持踝背屈，防止“足下垂” – 使趾背屈、协助踝背屈
踝屈肌群：腓肠肌、比目鱼肌 、胫骨后肌、 踇长、趾长屈肌和腓侧肌
– 足跟离地时，使踝跖屈，产生有效推动力 – 使足旋后，防止“足内翻”
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Trunk 躯干
– 行走时，身体重心随着骨盆 的向前移动而上下移动大约 5cm，侧方移动约5cm
骨盆旋转
当摆动腿向前迈步时，骨盆 向前及向对侧发生一定的旋转， 正常约4°
Muscle Activity 肌肉活动
步行周期中，多数下肢肌肉也会周期性产
生肌电活动，持续大约100～400ms
在活动状态同步测定多块肌肉电活动，提
正常步态参数
步频（cadence）
– 每分数迈出的步数 – 步频＝步数/60（步/分） – 正常：95～125步/min
步速
– 步行速度 – 单位时间内行走的距离（米/秒） – 让测试对象以平常的速度步行10米的距离，测量 所需的时间 – 计算：步速（米／秒）＝距离／所需时间
正常步态参数
重心移动
步态分析
王秋纯 广东省中医院康复科
内容提要
概述 步态及步态周期的概念 正常步态特征及参数 临床步态分析的目的及方法 临床常见异常步态的原因及表现
步行的价值
步行是人类生存的基础，伴随着发育过程 不断实践而习得的一种能力，是人类与其 它动物区别的关键特征之一 步行的基本功能：从某一地方安全、有效 地移动到另一地方 步态是步行的行为特征，体现行走的方式 或模式
– 运动器官
骨骼、关节、韧带、肌肉、肌腱等障碍
– 各种脊椎疾病、关节疾病、肌营养不良、截肢等
– 神经系统和运动系统接合部障碍
重症肌无力等
步态分析方法
临床分析
– 观察法（observational gait analysis） – 测量法（measurement）
步态分析实验室（gait laboratory）
穿戴足托
Lower Pressure/More Control
Heel
Toe
右足
Heel
Toe
未穿戴足托
High Pressure/Less Control
穿戴足托
Lower Pressure/More Control
步态分析系统
摄像机
体 表 肌 电 图
测力板（台）
标记物（球）
步态实验室（Gait Lab）
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正常步态特征
身体平稳 步长适当 耗能最少
步态周期（gait cycle）
从足跟着地到同侧 足跟再次着地所经 历的时间 – 分为二个相
站立相 （stand phase） 迈步相/摆动相 （swing phase ）
步态周期：站立相
同侧足跟着地到足尖离地，即足 部支撑面接触的时间，约占步态 周期的60%（ Rancho Los Amigo分期，RLA）
内容
– – – – 描述步态模式和步态参数 认识和描述步态的差异 分析出现差异的原因，研究产生异常步态的机理 确定步态异常者需要何种治疗或助行器
步态分析目的
总的目的
– 分析肢体功能 – 制定治疗方案 – 评价步态训练效果 – 评定假肢或支具的可行性 – 对穿戴假肢或支具前后的步态进行评定，评定 其作用程度作出必要的调整
⑵末梢性：垂足步态、跛行步态。
临床常见异常步态
肌痉挛步态 肌无力步态 关节强直步态 蹒跚步态 慌张步态
肌痉挛步态:偏瘫步态
原因
– 患足下垂内翻 – 下肢外旋或内旋 – 膝不能屈曲
表现
– 摆动腿向前迈步时 患腿常经外侧回旋 向前，故又称回旋 步或划圈步 – 上肢常出现屈曲内 收，停止摆动
肌痉挛步态：截瘫步态
方向性
– 使躯干沿着一定的方向移动。
协调性
– 全身各关节、肌肉的参与，大脑对这些组织的控制
个体差异
– 后天经学习而获得，并随年龄、性别、职业的不同而 有所差异
正常步态参数
步 宽 （stride width）：两 侧 足中 心线 之 间的 距离 ， 正常 大约 5～ 10cm 步幅长(step length)_：一侧足跟迈步后到对侧足跟之间的距离，正常 大约50～80cm 跨步长(stride length)：一侧足跟到同侧足跟迈步后的距离，为步幅长 的两倍，正常大约100～160cm 步角/足角（foot angle）:足的长轴和中心线之间的夹角
又称交叉步或剪刀步 原因
– 下肢内收肌痉挛
表现
– 步行时双侧髋内收 – 双膝互相摩擦 – 步态不稳
也可见于脑瘫病人
肌无力步态：臀大肌无力
原因
– 伸髋肌群无力
表现
– 行走时躯干用力后仰 – 重力线通过髋关节后方以 维持被动伸髋，并控制躯 干的惯性向前 – 形成仰胸凸肚的姿态
肌无力步态：臀中肌无力
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步态（gait）
人体在行走时的姿态 通过髋、膝、踝、足趾的一系列连续活动 身体沿着一定方向移动的过程
正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经
系统以及骨骼肌肉系统的协调工作
步态
人体结构与运动功能调节系统
行为及心理活动在行走时的外在表现
是人体运动功能的综合表现
行走及其步态是中枢神经系统的终极目标 在生物力学水平上的体现
步态分析目的
步态分析系统
– 评定肢体伤残的程度 – 根据步态分析系统提供的信息
对行走功能和致残的机制进行深入研究 从生物力学的角度提供针对性的治疗方 案
步态分析对象
有步行障碍的病人
– 神经系统
中枢性和周围性神经损伤
– 中风、头部外伤、脑性瘫痪、脑肿瘤、脊髓损伤、脊髓炎、 尺、桡、胫、腓神经损伤等
分为5个期
– 最初接触/足跟着地 (initial contact) – 负重反应 （loading response） – 站立中期 (mid-stance) – 站立末期 (terminal stance) – 摆动前期 (pre-swing)
步态周期：摆动相
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%
2
3
4
5
6 = highest
Color
Dark Gray
Light Gray
Cyan
Yellow
Magenta
Red
参数输出
See the next two slides for parameter definitions
临床应用：足托
Heel Toe
左足
Heel
Toe
未穿戴足托
High Pressure/Less Control
原因
– 髋外展肌群无力 – 不能维持髋的侧向稳定
表现
– 上身向患侧弯曲，重力线通 过髋关节的外侧 – 依靠内收肌来保持侧方稳定， 并防止对侧髋下沉，带动对 侧下肢摆动
如果双侧臀中肌均无力， 步行时上身左右摇摆，形 如鸭子走步，又称鸭步
肌无力步态：股四头肌无力
原因
– 伸膝肌无力
表现
– 患腿在支撑期不能保持伸膝稳定 – 上身前倾，重力线通过膝关节的前方，使膝被动伸直 – 有时，病人通过稍屈髋来加强臀肌及股后肌群的张力， 使股骨下端后摆，帮助被动伸膝 – 如果同时合并伸髋肌无力，病人则需要俯身向前，用 手按压大腿使膝伸直
观察步态：定量
测定时间参数
– 病人在规定距离的道路上行走，用秒表计时， 实测行走距离不少于10米，两端应至少再加 2—3米以便受试者起步加速和减速停下
测定距离参数（足印法）
– 用滑石粉或墨水使病人行走时能在规定走道上 或地面铺的白纸上留下足印 – 测试距离至少6米，每侧足不少于3个连续足印， 以便分析左右两侧各项数值
实验室步态分析
应用计算机技术获得病人在行走时关节
运动的精确信息，同时可以获得行走时 激发的肌肉活动和肌力参数。
步态中所涉及到的力
– 地面的反作用力、力矩、关节力
肌肉收缩 需要测力台、摄像设备及专业技术
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步态分析系统
步态分析系统的信度
同一测试对象2次测试结果
足受力分析
右足
左足
Pressure Level 1= lowest
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Hip Abductors 髋外展肌
主要在单腿支撑相活动 起稳定骨盆的作用 防止过度髋内收、足外翻 协助伸髋、髋外旋或屈髋、髋内旋
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Hip Adductors and Hip Rotators 髋内收和旋转肌群
髋内收肌群：
– 在足跟着地时，协助稳 定伸髋和髋外展； – 足尖离地时，协助屈髋
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步态实验室
步态实验室
步态分析系统
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步态周期中的关节活动
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步 态 周 期 中 的 肌 电 活 动
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步态周期中的多项比较
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常见异常步态
常见异常步态
１、按病因分类 ⑴中枢性：失用性步态，失调性步态，偏瘫步态，脑瘫步态，帕金森病步态，截瘫步态。 ⑵末梢性：小儿麻痹步态，末梢性麻痹步态。 ⑶运动系统：假肢步态，关节疾病步态。 ２、按肌张力分类 ⑴肌张力增加：痉挛性步态，僵硬步态。 ⑵肌张力降低：驰缓性步态。 ３、按异常形态分类 ⑴中枢性：画圈步态、尖足步态、剪刀步态、慌张步态。
臀大肌
– 摆动末期开始活动，协调屈髋和支持体重 – 足跟着地时，活动明显，进行伸髋，防止髋前 屈、控制躯体前倾； – 支撑初期和中期，活动明显，起伸髋、支持体 重、协调伸膝作用
腘绳肌：协助臀大肌伸髋、支持体重
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Hip Flezors 髋屈肌
足尖离地前，开始活动，抑制髋关节伸展 摆动期，屈髋运动为主 股直肌、缝匠肌也参与屈髋活动
分为3个期
– 摆动前期 (initial swing) – 摆动中期 (mid-swing) – 摆动末期 (terminal swing)
步态周期
3项功能（task）
– 承受体重 – 单腿站立 – 向前迈步
正常步态特征
稳定性
– 以最小的能量消耗来取得最大的身体重心稳定
周期性和节律性
– 两侧下肢交替摆动，重复相同过程。
供病人行走时激发肌肉活动的同步数据， 揭示肌肉的电生理活动与步态的关系
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步态周期中的肌肉活动
Hip 髋关节
髋伸肌：臀大肌、腘绳肌 髋屈肌：髂肌、腰大肌（髂腰肌）
髋外展肌：臀中、小肌
髋内收肌群：
髋内旋肌：阔筋膜、臀小肌、臀中肌前部
髋外旋肌：臀中肌、臀大肌后部
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Hip Extensors 髋伸肌
肌无力步态：胫前肌无力
原因
– 踝背伸肌无力
表现
– 足下垂 – 摆动期增加屈髋和屈膝 以防止足尖拖地 – 又称跨门槛步或跨栏步
关节强直步态
原因
– 下肢各关节挛缩强直
表现
– 髋关节屈曲挛缩时出现代偿性骨盆前倾，腰椎过伸， 步长缩短 – 膝关节屈曲挛缩超过30°时可出现短腿步态 – 膝伸直挛缩时摆动期患腿外展或同侧骨盆上提，以防 足趾拖地 – 踝跖屈挛缩时足跟不能着地，摆动期常增加屈髋，屈 膝来代偿
– – – – – 慢速、快速、随意放松步行，分别观察有无异常 在步行中，可以让病人停下，转身行走 上下楼梯或斜坡、绕过障碍物 坐下和站起，原地踏步或原地站立，闭眼站立 用助行器行走的病人 只要有可能，分别使用或不使用助行器行走
观察步态的要点
观察项目 1.节奏（ Cadence） （１） 对称 （２） 节律 2.疼痛 （１） 部位 （２） 时间 3.步伐（ Stride） 平稳、不稳 4.肩关节 （１） 下沉、上抬 （２） 前伸、回缩 5.躯干 （１） 屈曲 （２） 摇摆 观察项目 6.骨盆 （１） 前轻、后倾 （２） 上抬、水平 7.膝关节 （１） 屈、伸 （２） 稳定性 8.踝关节 （１） 背伸 （２） 外翻、内翻 9.足部 足跟触地 10.支撑面 （１） 稳定、不稳 （２） 宽、窄
– 步态分析仪（dynamic analysis）
观察步态：定性
注意身体的某一节段或某一关节 通过检查表或简要描述的方式 记录步态周期中存在的问题
按习惯的行走方式来回步行 从不同方向(正、背、侧面)观察
– – – – 全身姿势 下肢各关节的活动 各步态参数 上肢摆动
观察步态：定性
让病人作变速行走
髋内旋肌
– 支撑相活动，协助对侧 骨盆向前移动
髋外旋肌
– 支撑早期活动，协助骨 盆旋转运动
Βιβλιοθήκη Baidu22
Knee 膝关节
Knee Extensors伸膝肌群：股四头肌
– 支撑相，伸膝支撑体重 – 摆动相，协调屈膝活动
Knee Flezors屈膝肌群：腘绳肌
– 支撑相，协调伸膝活动
– 摆动相，屈膝活动
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Ankle 踝关节