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。
步态及步态分析
步态分析
Gait analysis
GCG 2019-11
目录
CONTENTS
1 步态和步态分析 2 步态测量参数 3 常用分析仪器
第一部分
步态和步态分析
步态（gait）和步态分析（gait analysis）
步态（gait）是指人体步行时的姿态和行为特征，人体 通过髋、膝、踝、足趾的一系列连续活动，使身体沿着 一定方向移动的过程。
7.适应面广，适合从儿童到成年人的步行、快跑及跳
跃等的测量。
8.要求足够的测量量程及灵敏度，良好的线性、较少
滞后效应、较高的采样率、空间分辨率、压力分辨率
及信噪比等，此外还要求重复性好,性能稳定。
9.对受试者行动障碍较少，接近自然运动状态。
A 研究目标
关键词
能量消 耗
同 步
自然状态 下行走
步态
身体活动 状态
髂腰肌
◼支撑相中期开始至足趾离地前离心性收缩对抗 伸髋 ◼第二次收缩始于摆动相初期
小腿三头肌 ◼踝关节负重并固定时使膝关节被动伸直 ◼足离地蹬地达高峰
臀大肌
◼收缩活动始于摆动相末期 ◼负重期即足底与地面接触时达高峰 ◼稳定骨盆，防止躯干前倾，负重期髋处于伸展位
胫前肌
◼足跟着地时胫前肌离心性收缩以控制踝关节曲度 •足放平时足前部拍击地面 ◼足趾离地时控制或减少踝关节曲度 •足趾离地时使足廓清地面顺利完成
步态：运动学和动力学参数
在自由环境中、自由 活动状态下连续测试
室内环境
室外生活环境
常用步态参数, 如： 步长、跨步长、步频、速度、踢地次数、稳定性、
流畅性、对称性、协调功能、上下楼功能、脚离地 角度、大腿摆动功、大腿抽动加速度(G)、地面冲击 力(G)、落脚强度、单脚支撑时间/双脚支撑时间、 单步时间、跨步时间等。
步态分析.
三
步态分析方法
临床定性分析
步态的定性分析是由康复医师或治疗师用肉眼观察 患者的行走过程，然后根据所得印象或按照一定的观察 项目逐项评定的结果对步态做出结论，因其不需要昂贵 的设备、没有复杂的数据分析，所以是目前最常用的评 定手段。
• 随身体前倾为维持平衡可出现被动屈膝
– 踝关节：背伸10°——中间位
• 踝跖屈肌向心性收缩导致身体前冲
一、步行周期
摆动相亦称迈步相，是指在步行中足始终与地 无接触的阶段，通常指从一侧下肢的足尖离地， 到同侧足跟着地的阶段。
摆动相单位为秒，一般占一个步行周期的40%。
摆动相下肢个关节的变化
部位
– 膝关节：屈15°——0°
• 股四头肌向心性收缩以伸膝
– 踝关节：背伸15°——背伸10° （趾屈5°）
• 踝跖屈肌向心性收缩抑制踝背伸
• 支撑末期即支撑足跟离地，对侧 足跟未着地
• 关节：
– 髋关节：中间位——过伸10°
• 躯干前倾导致被动伸髋，髂腰肌离心性 收缩使伸髋减速
– 膝关节：完全伸直
主要内容：
1概
述
2步 态 参 数
3 步态分析方法
4 常见异常步态的评定
一
概述
一、基本概念
步行指通过双脚的交互动作移动身体，是人类的 基本功能，也是人类区别于其他动物的特征性活动之 一。步行的基本功能是从某一地方安全、有效的移动 到另一地方。
步态是指人行走时的姿态，即步行的行为特征。 步态是人体结构与功能、运动调节系统、行为及心理 活动在行走时的外在表现。
摆动前期
摆动初期
摆动中期
摆动末期
步态分析
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。
步态分析
步态分析
4
支撑相早期
首次触地：支撑相开始阶 段，指足跟或足底的其它 部位第一次接触地面的瞬 间，下肢前向运动速度减 弱，落实足进入支撑相。
支撑相异常最常见的时期。 承重反应：为双支撑期，
是重心由足跟转移至足底 的过程。
支撑相中期
指支撑相中间阶段的时间。此时支撑足 全部着地，对侧足处于摆动相，是唯一 单足支撑全部重力的时相，正常步速时 发生在步行周期的15%~40%。
是指下肢接触地面和承受重力的时间。从一侧下肢足跟着地到该 侧足尖离地的阶段。
约占步行周期的60% 包括3个阶段：支撑相早期、支撑中期、支撑相末期。 一条腿与地面接触并负重时称“单支撑相” 体重从一侧下肢向另一侧下肢传递，双足同时与地面接触时称
“双支撑相” 双支撑相的时间与步行速度成反比。 步行与跑步的关键差别在双支撑相。
表现 划圈步态 支撑相欢喜支撑力降低，膝过伸代偿足下垂 健腿在前，患腿在后，侧身患足在地面拖行
中枢神步态经分疾析：病中常枢见神经异疾常病常步见态异常步态 截瘫步态
L3平面以下损伤 小腿三头肌、胫前肌瘫痪，
跨槛步态。足落地缺乏踝 关节控制，通过膝过伸增 加膝踝关节稳定。 L3平面以上损伤步态变化 很大
zhengdawufuyuan
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中枢神步态经分疾析：病中常枢见神经异疾常病常步见态异常步态 脑瘫步态
痉挛型 股内收肌、小腿三头肌 和胫后肌痉挛踮足剪刀步态
严重内收肌痉挛，腘绳肌痉挛代 偿出现款屈曲、膝屈曲和外翻， 足外翻 蹲伏步态。
共济失调型 肌张力不稳定，步 行摇晃不稳醉汉步态。
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
zhengdawufuyuan
步态分析
2、步行能力的评定方法
（1）Hoffer步行能力分 级
(2)Holdden步行功能分级
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常见异常步态
（一）中枢神经系统疾患所致的异常步态
偏瘫步态 脑瘫步态 截瘫步态 帕金森步态 蹒跚步 态
（二）外周神经受损所致的异常步态
臀大肌步态 臀中肌步态 股四头肌 步态 胫前肌步态 腓肠肌步态
（三）骨关节疾患所致的异常步态
B、治疗性步行 定义：行走安全与质量均不符合功能性步行 的要求，但有支具或辅助器具的帮助能短暂 步行者。 作用（1)给患者能站能走的感觉，形成巨大 的心理支持。（2）减少对坐骨结节等处的 压力，减少压疮发生的机会。（3）肢体负 重可防止或减轻骨质疏松。（4）下肢活动 可改善血液淋巴循环。（5）可减缓肌肉萎 缩。（6）促进二便排出。（7）减少对他人 的依赖。
SW
观察场地内光线要充足，检
输入文本信息
查时被检查者应尽量少穿衣
O 点击此处输入文本信息。文字内容等都可以通过点击和重新输入进行更改，菜单设置中功服能区，以便于观察患者的真实
可以对字体大小，颜色，行距步，态间距观进行察修改。 文字数字大小颜色参考此模板
表现
观察内容包含步行节律、
稳定性、流畅性、对称性、
文字内容等重都心可偏以移通、过手点臂击摆和动重新、输各
入进行更改关。节文在字运数动字中大的小活颜动色度参、
患者的神态与表情、辅助
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器具使用情况
文字内容等都可以通过点击和重新输 入进行更改。 文字数字大小颜色参 考此模板
观察内容 步行周期 步行节律
疼痛
观察要点 时相是否合理，左右是否对称，行进是否稳定和流畅 节奏是否均匀，速率是否合理，时相是否流畅
步态分析
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指对侧足跟着地至支撑腿足趾离地 主动加速蹬离(push off)
站立末期(toes off)
在缓慢步行时可以没有蹬离，而只是足趾离开地面。
参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌、股四头肌和髂
腰肌(向心性收缩)。
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迈步初期(initial swing)
从支撑腿离地到该侧膝关节到最大角度 主要的动作为屈髋带动屈膝(足廓清地面)
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常见步态异常现象
下肢运动功能的核心 是步行
恢复步行是大多数患 者最迫切的需求
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疼痛步态：
又称短促步。 髋、膝关节疼痛一般以足跟
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步态分析仪
采用步态分析准确、定量 评价患者步态的生物力学变化 和残疾程度。
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步态分析实验室结构
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计算机技术的进步引起步态分析的革命
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步态障碍的病因
(1) 骨关节因素 由于运动损伤、骨关节疾病、先天畸形、 截肢、手术等造成的躯干、骨盆、髋、膝、踝、足静态 畸形和两下肢长度不一致。疼痛和关节松弛等也对步态 产生明显影响。
步态分析 （Gait Analysis）
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步行
是人类生存的基础，是人类与其它动物区别的关键特征
之一。
正常步行并不需要思考，然而步行的控制十分复杂，包
括中枢命令，身体平衡和协调控制，涉及下、上肢诸多 肌肉和关节协同运动。
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步态分析
旨在 通过生物力学和运动学手段，揭示步态
异常的关键环节和影响因素。 协助康复评估和治疗。 协助临床诊断、疗效评估、机理研究等。
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临床步态分析
(2) 神经肌肉因素
中枢神经损伤，包括中风、脑外伤、脊髓损伤和疾病、脑
步态及步态分析
◼支撑相中期开始至足趾离地前离心性收缩对抗 伸髋 ◼第二次收缩始于摆动相初期
小腿三头肌 ◼踝关节负重并固定时使膝关节被动伸直 ◼足离地蹬地达高峰
臀大肌
◼收缩活动始于摆动相末期 ◼负重期即足底与地面接触时达高峰 ◼稳定骨盆，防止躯干前倾，负重期髋处于伸展位
胫前肌
◼足跟着地时胫前肌离心性收缩以控制踝关节曲度 •足放平时足前部拍击地面 ◼足趾离地时控制或减少踝关节曲度 •足趾离地时使足廓清地面顺利完成
整套仪器体积小、重量轻。 佩戴使用极其方便、灵活。 可在自由环境中、自由活动状态下连 续测试。 提供运动学参数及动力学参数。 可测量上下楼步态、跑步步态、自由 行步态等。 可回放测试者的日常活动。
基于传感器的便携式/穿戴式 步态分析仪（二）
精确度高达98.5%的专业步态分析：
精确、连续60小时以上、自动、定量的 分析和评估受试者真实活动（任意场地）
7.适应面广，适合从儿童到成年人的步行、快跑及跳
跃等的测量。
8.要求足够的测量量程及灵敏度，良好的线性、较少
滞后效应、较高的采样率、空间分辨率、压力分辨率
及信噪比等，此外还要求重复性好,性能稳定。
9.对受试者行动障碍较少，接近自然运动状态。
A 研究目标
关键词
能量消 耗
同 步
自然状态 下行走
步态
身体活动 状态
为临床康复评估、矫形鞋垫\鞋的适配效果、假肢 矫具适配效果、足部手术效果等提供了准确的评估 方法和依据。
糖尿病足底压力预前检测评估
生物力学研究，鞋类评估，人体工程学评估；
基于传感器的便携式/穿戴式 步态分析仪（一）
使用先进的智能化方法，如：神经网络和人工智能，对 大多数人体活动进行定量计算以达到最精确的结果，如： 行走与奔跑时的速度，距离，功耗，体能等。 受试者可以在自由环境中、自由活动状态下连续测试,包 括室外不同路面环境的步态及身体姿势，可记录每秒钟 的体位及身体运动，计算能量消耗。
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慌张步态、蹒跚步态等
• 周围神经损伤：臀大肌步态、臀中肌步
态、股四头肌步态等
棍 图 分 析
位 移 和 角 度 分 析
相 图 分 析
分析方法
• 临床分析：病史回顾、体格检查 • 定量分析：足印法、步态分析仪、同步摄
像分析、三维数字化分析、测力平台、足 测力板、动态肌电图等
步态分析
步态分析的主要内容
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概述 步态周期 步态分析仪 脑卒中患者的常见步态 如何通过步态分析指行周期、步幅、步频、 步宽、足偏角、步行速度
步态周期： 支撑相（早期、中期、末期） 摆动相（早期、中期、末期）
常见的病理性步态 主要由神经肌肉和骨关节因素造成
步态分析
• 定量步态分析系统 主要测量3个重要成分：运动学，动
力学和肌肉活动。 需要使用的各种设备：光电子运动分析系 统测量运动学，测力平台测量动力学， 多频道动态测量肌肉的电活动。
步态分析用到的工程技术
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足部压力系统 电子测角器 摄影技术 光电子运动分析 动态学分析，各关节的运动轨迹等 动态肌电图，记录肌肉电活动与步态的 相关性