步态分析方法

步态分析是生物力学领域里的一个特殊分支学科，是一个新兴的跨学科的研究领域，是一门综合多种学科的当代生物医学的一项高新技术。步态分析实际上就是利用生物力学，运动学，人体生理学，人体解剖学，生物工程学，计算机学，电子学，精密机械工程学，自动化控制学及数字图像处理技术等多种跨学科知识，对人体行走的功能状态进行对比分析的一种生物力学的方法。

一、步态分析方法

步态分析的方法包括录像分析、三维步态分析、力台分析。录像分析中又包括定性分析和半定量分析，而三维步态分析和和力台分析为定量分析，需要使用高科技专用设备。下面我们先介绍步态的定性分析。

二、定性分析

（一）概述定性分析通常采用目测观察获得第一手资料，通过与正常步态进行比较，并结合以往的临床经验来认识异常步态的特征，对步态进行定性分析是目前临床中最常用的手段。了解病史和体检有助于诊断和鉴别诊断。

1.了解病史通过了解病情，可以获知有关疼痛、肌无力、关节不稳等方面的主诉，了解既往有关神经系统疾患或骨关节疾患病史等

2.体检包括与行走动作有关的身体各部位（特别是下肢）的肌力、关节活动度、肌张力、本体感觉以及周围神经检查。体检有助于对步态障碍的发生原因进行鉴别诊断

3.观察步态

（1）观察内容：

步态的总体情况识别步行周期的时相与分期特点观察身体各部位的情况

（2）观察方法确定观察角度观察具体步态的形成步态目测观察表的内容

（二）定性分析的优缺点

优点：

不需要昂贵的设计，评价快速方便。

缺点：

结果具有一定的主观性，与观察者的观察技术水平和临床经验有着直接关系。

检查者难以准确的在短时间内完成多部位、多环节的分析，由于属定性分析，不能够进行量化，所以不利于进行学术交流。

（三）注意事项

观察场地内光线要充足，检查时被检查者应尽量少穿衣服，以便于观察患者的真实表现。依次观察某一个关节在站立相和迈步相各个环节中的表现，并按照踝、膝、髋、骨盆和躯干等顺序逐一进行观察，为了减少病人的观察时间，我们应采用录像分析法，这样可以反复播放病人的行走情况，便于细致观察。

三、量表评定

四、定量分析

（一）时空参数的测量与分析

步态的时间参数，是指与步行相关的时间事件，如步行速度、步频、跨步长、步行周期时间、左右下肢站立相和迈步相时间、单支撑期和双支撑期时间等。基本测量原理是记录开始行走，即足跟着地、前足底着地、足跟离地、足趾离地及下一个足跟着地等时间点。并测量行走距离，便可以得出上述结果。

（二）距离参数的测量与分析

距离参数的测量包括步长、跨步长、步宽和足夹角等的测量。测量的技术是如何获得行走中的足印，采用足印法来获得上述各种数据。随着高科技的发展，各种古老的方法已被足底开关、视频系统、有许多压力传感器构成的压力板或可卷起的压力垫所替代。

（三）关节运动角度的测量技术

1.直接测量技术将关节角度测量工具直接固定在相应的关节，行走中可直接读出

数据

2.间接测量技术也叫成像测量技术，包括多次曝光照片、电影摄像技术、红外摄

像技术、数字视频技术

（四）动力学参数的测量与分析

动力学主要研究人作用于物体的力与物体运动的关系，也就是研究运动产生原因的一门学问。步态动力学分析包括地反力、力矩、功和功率以及表面肌电图分析等。通常以测力台为基础设备测量地反力，并由此计算上述其他数据。

五、三维步态分析系统

三维步态分析系统由一组摄像机、足底压力板、测力台表面、表面肌电图仪，以及控制以上多组装置同步运动，并对观测结果进行分析处理的计算机及外围设备构成。对行走中的各种参数进行实时采集和处理，并在此基础上计算出某些反应人体步态特征的特征性参数，如关节角度，重心的位移，肌肉产生的力矩及肌肉功率等，从而实现对人体运动功能定性分析。

足底压力测量系统，是对足底压力分析及其大小进行监测、定位、定量分析，通过不同压力点数据计算时空参数。运动图像捕捉分析系统，包括6到8个专业用摄像头和标志点，通过摄像头捕捉人体标志点的运动轨迹，再通过计算机分析得到标记物的三维空间坐标，从而得到人体、肢体关节运动角度的参数。例如下肢的屈伸、内收外展，内旋外旋等。

三维测力台系统用于采集人体足底作用于测力台信号数据，测量计算和分析地反作用力、力矩以及功和功率等参数。表面肌电图系统，用于对人体骨骼及电信号进行采集和分析，表面肌电图可对原始肌电信号进行幅度、频率、激活顺序、频谱等分析。肌电信号是一种微弱的电信号，它的幅度在100到5000微伏之间，因此要求表面肌电图设备的灵敏度高、抗干扰性强。同步分析系

统，由控制以上多组装置同步运动，并对捕捉信息结果进行分析处理的计算机及外围设备构成。同步实现运动图像捕捉系统，足底压力板、测力台、表面肌电图仪等系统的采集和分析，实时同步采集和分析人体运动的动力学、运动学和肌电图数据