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

（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。另一种是目前通用的、由美国加州Rancho Los Amigos医学中心提出RLA分期，此方法认为步行时有3个基本任务：承受体重、单腿站立和迈步向前，3个基本任务中又分为8个独立的时期。步态分期中传统划分与RLA法对应比较见表1。

表1 步态分期：传统划分法与RLA法比较

传统法RLA 法

站立相

足跟着地支撑腿足跟刚刚着地

的一瞬间开始着地支撑足的任一部分开始着地，在

正常步态中，足跟为最先着地部

位，在异常步态中，可能是全足

或足尖首先着地

heel strike，HS initial contact

全足着地在足跟着地之后，整

个足着地的一瞬间预承重期由一侧下肢开始着地到对侧下

肢离开地面，相当于双足支撑期

foot flat, FF

loading response

站立中期身体重心刚好落在支

撑面的正上方支撑中期由对侧下肢离地到身体正好在

支撑面上

mid-stance，

MST

mid-stance

足跟离地支撑腿足跟离开地面

的一瞬间支撑末期随支撑中期之后到对侧下肢开

始着地

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°

图2 步态参数示意图