步态分析
步态分析
ห้องสมุดไป่ตู้揭示肌肉的电生理活动与步态的关系。
sEMG（表面肌电图）
髋关节（hip)
• 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、梨状肌、
• 髋内收肌群：耻骨肌、长/短收肌、大收肌
• 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，梨状肌、 闭孔内肌
跨越步态
足下垂患者为使足尖离地，将患肢抬得很高 ，犹如跨越旧式门槛的姿势。见于腓总神 经麻痹患者。
常见异常步态的矫治训练
剪刀步态矫治方法
① 抑制内收肌痉挛； ② 强化拮抗肌； ③ 温热敷或冷敷； ④ 足够的步宽，易化臀中肌，促进两者协同 运动； ⑤ 严重者可行选择性脊神经根切断术。 ⑥ 对顽固性痉挛，局部可考虑神经肌肉阻滞 治疗；全身性可给以口服中枢性解痉药；
• 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 – 行走时，身体重心随 着骨盆的向前移动而 上 下 移 动 大 约 5c m ， 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5°
步态分析的历史进展
• 1895 to 1904 ：Braune and Fisher three-dimensional analysis of a walking • 20世纪：三维步态分析飞速发展 －包括Kinematics 、 Kinetics和EMG 检测等 • 21世纪：三维步态分析由试验室研究进 入临床和其他领域应用
观察法
第三章步态分析
2. RLA八分法 是由美国加州Rancho Los Amigos康复医院的步态分析实验室提出的。它在 传统步态时相分期的基础上，利用步态分析棍图处
理技术全面、系统阐述了视觉观察分析技术，如在
一个步行周期中求出八个典型动作姿位点，即支撑
前期（initial contact）、支撑初期（loading response）、支撑中期（midstance）、支撑末 期（terminal stance）、摆动前期 （preswing）、摆动初期（initial swing）、摆 动中期（midswing）、摆动末期（terminal）， 如图。与传统的步态分析方法相比，它具有以下特
跨栏步态： 胫前肌无力 足下垂 防止足趾拖地
中枢神经系统损伤步态
偏瘫步态 帕金森步态 小脑性共济失调步态 剪刀步 关节挛缩步态
偏瘫步态
患侧为尖足步态并画圈， 跳跃步行，头部交替向 前方探出，称为鸡样步 态或鸽样步态。
帕金森步态
步态短而快，阵发 性加速，不能随意 立停或转向，行走 时缺乏手臂摆动动 作，称慌张步态。
患者自诉：吃饭需要家人喂食，洗澡完全需要家人帮助，洗脸、梳头 能自己完成，穿衣服需要家人协助，大小便正常，上厕所需要家人帮助 脱提裤子，能缓步行走，不需要坐轮椅，不会上下楼梯。能侧捏及松开 拇指，坐位可屈膝90度。
请根据患者病情，分别做日常生活能力的Barthel指数评定和中枢性 瘫痪的Brunnstrom分级，并描述患者的异常姿势、异常运动模式、异 常步态，最后写出我们应该在哪些方面对患者进行康复护理。
所用的器械或设备可以非常简单，如卷尺、 秒表、量角器等测量工具以及能留下足印的 设备；也可以是较为复杂，如利用电子角度 计、肌电图、录像、高速摄影，甚至步态分 析仪等设备，通过运动学参数、动力学参数、 肌电活动参数及能量参数进行这项工作。
步态分析
剪刀步态：
膝关节始终屈曲 体前倾，足前部着地行走并呈剪刀步
或交叉步 支撑相延长，摆动相缩短 不稳定的疲劳步态
帕金森病步态：
表现为双侧性运动控制障碍和功能障碍
以面部、躯干、四肢肌肉运动缺乏、僵硬为 特征；
双支撑期时间延长；行走时体前倾、髋膝关 节轻度屈曲、关节ROM减小，踝关节摆动相 时无跖屈，足擦地，步伐细小、快速；上肢 几乎无摆动；
髋关节：支撑相时：躯干向患侧过度倾斜； 摆动相：患处轻度屈曲、外展、外旋；患肢 尽量避免足跟着地。
膝关节：在整个行走周期中以轻度屈曲膝关 节为特征；避免足跟着地而以足尖着地。
踝关节：患侧跨步长↓，正常的足跟-足尖 运动模式消失。
2、肌无力：
对步态的影响主要见于步行周期不同 阶段中肌肉的等张性收缩活动中；
和摆动相（swing phase）两个阶段。
支撑相约占步行周期的60%，摆动相约 占40%；
支撑相与摆动相的时间比例与步行速 度有关。
双支撑相：步行中双足落地的时相； 每个步行周期包含两个双支撑相，
各占10%； 双支撑相的长短与步行速度有关。
单支撑相：一条腿与地面接触，即对 侧的摆动相；
同一标记物被两台以上的检测仪同时获取时， 即可进行三维图象重建和分析。
输出结果包括：数字化重建的三维步态、各 关节三维角度变化、速率和时相。关节标记 物一般置放于需要观察的关节或重力中心。
常见病理步态的原因及表现
1、疼痛：
患者会尽量减少活动→关节活动能力 下降、关节固定→疼痛进一步加剧；
疼痛步态的特征：跨步长↓、步速↓、 支撑相时间↓。
背面：臀中肌步态 侧面：脊柱伸屈运动，髋、膝、踝的伸
步态分析
步态分析1：在康复医疗中对人体步行功能作客观、定量的评定称为步态分析。
步态分析是康复评定的重要组成部分。
进行步态分析，可以揭示肢体有无残疾、确定步态异常的性质和程度，为进行行走功能评定和矫治异常步态提供必要的依据。
通过步态分析和检查，也有助于下肢神经肌肉、关节疾患的诊断、观察康复医疗措施的效果。
一、正常步行周期正常行走时，从一侧腿迈步向前、足跟着地开始到该腿足跟重新着地为止的时期为一个步行周期。
每一个步行周期都要经历站立相（stance phase）和摆动相（swing phase）两个阶段。
1. 站立相：占整个步行周期的60％左右，它又分为几个阶段：⑴全足放平、足跟着地（0％－15%）⑵足跟离地（至30％处）⑶屈髋、屈膝（从30％－45％处）⑷足趾离地（至60%处）2. 摆动期：占整个步行周期的40％，包括：⑴足趾离开地面⑵足背屈足趾悬空加速摆动⑶腿摆动减速由于行走时一腿足趾离地之前，另一腿足跟已经着地，因此存在双足同时接触地面的瞬间，称为双腿支撑期，该期在每个步行周期中出现两次，每次约占整个周期的11%左右。
二、正确步行的姿态1. 躯干必须保持正直，不向左右歪和前后仰。
2. 髋关节只作伸屈运动，不作外展内收。
3. 足尖指向前方，重力由足跟转移到足趾。
4. 当身体重心落在一腿时，该腿膝关节必须完全伸直，当重心转移到另一腿时，膝关节屈曲。
5. 步幅均匀，两腿距离大致相等。
6. 步速中等、规律，一般速度时，每分钟约走80－100步。
正确的步态主要靠骨骼结构和各部分肌肉紧张度来维持。
中枢神经系统功能在其中起着相当重要的作用。
当骨骼、肌肉或神经病损时，步态就发生异常。
三、步态分析的方法在全面客观地进行步态分析的时候，首先要注意运动的平衡性和对称性。
步态分析一般分为临床观察法和定量分析法两种。
㈠临床观察法包括：1. 目测法：由医务人员通过目测，观察病人行走过程，然后根据一定观察项目逐项评价的结果，作出步态分析结论。
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。
常见步态及其原因分析
常见步态及其原因分析步态是人体行走时身体的姿势和动作，包括脚的着地方式、支撑期、摆动期等。
常见的步态有正常步态、跛行、瘸行等，每种步态都可以通过观察和分析来推断患者的疾病或损伤。
以下是对常见步态及其原因的分析。
一、正常步态正常步态是人体正常行走时的姿势和动作，包括站立位、初步起步、支撑期、摆动期和停止等。
一般来说，正常步态的特征是身体平衡、步伐稳定、脚部接触地面的能力良好。
二、跛行跛行是由于下肢某一部位受伤或功能障碍造成的步态异常。
常见的跛行类型有跛行、单腿跛行和双腿跛行。
1. 跛行跛行是一种由于下肢行走功能障碍而出现的步态异常。
跛行的原因有许多，常见的原因包括下肢骨折、髋关节疾病、脊髓损伤等。
跛行的表现为步态不稳、行走时较长的时间花在支撑期上，另一条腿在摆动期时有明显抬高，并且行走时常常有疼痛感。
2. 单腿跛行单腿跛行是由于一侧下肢功能障碍造成的步态异常。
原因常见于腿部骨折、关节炎、脚踝损伤等。
单腿跛行的表现为一个腿在行走时无法正常承重，走路时会产生明显的摇晃感，而另一条腿则需用力抬高。
3. 双腿跛行双腿跛行是由于两侧下肢功能障碍造成的步态异常。
导致双腿跛行的原因有多种，如双下肢麻痹、肌无力等。
双腿跛行的表现为行走时脚踝无法灵活前后活动，步子比较短小，步态不稳定。
三、瘸行瘸行是由于躯干或上肢功能障碍造成的步态异常。
常见的瘸行类型有躯干瘸行、手指瘸行等。
1. 躯干瘸行躯干瘸行是由于躯干功能障碍导致行走时出现的步态异常。
躯干瘸行的原因多为中枢神经系统疾病或损伤，如脑卒中、脊柱骨折等。
躯干瘸行的表现为行走时上半身微微向一侧倾斜，步态异常。
2. 手指瘸行手指瘸行是由于手指功能障碍造成的步态异常。
手指瘸行的原因常见于手指骨折、关节炎等。
手指瘸行的表现为行走时手指无法正常弯曲或伸直，导致手部姿势异常。
步态异常可以通过观察和分析来推断患者的疾病或损伤，有助于医生对病情的判断和诊断。
因此，对步态异常的分析和研究对于医学领域具有重要的意义。
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。
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步行的正常参数
步长：0.70－0.82m
步幅：1.5m 步频：90－120步/分 步速：1.3m/s或5km/h
步态分析的基本原则
步行是循环的运动
一次只关注一个关节 髋、膝、踝、骨盆、躯干等
一次从一个平面观察 矢状面、冠状面、水平面
正常步行的关节活动范围：骨盆
时期
支撑相初期 支撑相中期 支撑相末期
环境
任务
步态
视觉系统
肌肉骨骼系 统
前庭系统
步行周期
步行周期：指一侧下肢完成从足落地到再 次落地的时间过程。 包括支撑相和摆动相
支撑相
支撑相：指步行中下肢接触地面和承受重 力的时间，占步行周期的60％ 支撑相早期：指进入支撑相开始阶段的时 间，包括首次触地和承重反应，占步行周 期10％－12% ★首次触底：指足跟接触地面的瞬间，使下肢向
前运动减速，落实足进入支撑相的位置。 ★承重反应：指首次触地后重心由足跟向全足转移 的过程
支撑相
支撑相中期：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， 大约为步行周期的38%-40% 支撑相末期：指下肢主动加速蹬离的时间， 开始于足跟抬起，结束于足离地，约为步 行周期的10％－12% ★足跟离地 ★摆动相前期（前脚掌蹬离地面）
肌肉活动：踝关节跖屈肌群
离心性收缩：在支撑相中期，控制踝关节 背屈 向心性收缩：出现于支撑相末期，足趾蹬 离地面
肌肉活动：踝关节背伸
离心性收缩：出现在首次触地，以控制踝 关节跖屈 向心性收缩：摆动相早期
肌肉活动：竖脊肌
存在两个峰值 1，步行周期的10%，同侧竖脊肌 2，步行周期的60%，对侧竖脊肌
正常步行的关节活动范围：髋关节
时期
首次触地
活动度
屈曲20-30 °
髋关节屈伸
支撑相中期 0 支撑相后期 10-15 °
足趾蹬离地 0 面 摆动相早期 0-屈曲20 ° 至后期 （30 ° ）
正常步行的关节活动范围：膝关节
时期 首次触地 活动度 全范围伸展
膝关节屈伸
承重反应
支撑相中期 足趾蹬离地面
双支撑相
双足支撑是步行的最大特点 占步行周期20％ 速度越快，双支撑相就越短 区分步行和跑步的标志
摆动相
定义：指足离地向前迈步到再次落地之间 的时间，占步行周期的40% 包括摆动相早期（加速）、中期和末期 （减速）
三维步态分析
步态分析常用参数
步长：指一足着地至对侧足着地的平均距离。
活动度
向前旋转4° 中立位 向后旋转4°
4°
摆动相早期
摆动相中期
向后旋转4°
中立位
4°
摆动相末期
向前旋转4°
冠状面：骨盆
最高点：支撑相中期 时，对侧骨盆处于最 高点
最低点：摆动相中期 时，对侧骨盆处于最 低点
矢状面：重心
最高点：单足负重 （支撑相中期） 最低点：双足负重 重心上下移动2.5cm
地面反作用力：踝关节
支撑相中期
地面反作用力：膝关节
首次触地
伸膝肌产生扭力 ● 由于地面反作用力，产 生膝关节屈曲扭力
肌肉活动：伸髋肌
离心性收缩：出现在摆动相末期，控制下 肢向前的速度 向心性收缩：从首次触地到支撑相中期， 使髋关节伸展至中立位
肌肉活动：屈髋肌
离心性收缩：出现在支撑相末期，控制由 于重力而产生的髋关节后伸 向心性收缩：出现在摆动相早期
基本概念
运动学:研究运动而不考 虑力的作用
动力学：研究力而不考 虑运动
临床意义
重要的日常生活活动能力之一 评估患者是否存在异常步态以及步态异常 的性质和程度 分析产生异常步态的原因 为治疗和纠正异常步态提供依据 评估治疗效果
影响正常步态的因素
本体感觉系 步态 统 神经系统
步态分析
上海阳光康复中心 朱锦杰
课程目的
掌握步态的基本概念和参数 了解步态分析的临床意义 熟悉影响正常步态的因素 掌握步态分析的基本原则 掌握正常步行的关节活动度及肌肉活动 掌握常见的异常步态
基本概念
步行：通过双足的交互动作 移行机体的人体特征性活动。 步态：人类步行的行为特征。 步态分析：研究步行规律的 检查方法,指利用解剖学、动 力学、、运动学和生理学等 知识对人类行走状态进行对 比分析。
肌肉活动：髋外展肌
离心性收缩：在支撑相控制骨盆稳定性
肌肉活动：伸膝肌群
离心性收缩： 出现在首次触地，控制膝关 节屈曲 向心性收缩：出现在支撑相中期 摆动相末期呢？
肌肉活动：屈膝肌群
离心性收缩：出现在摆动相末期，控制下 肢向前的速度 向心性收缩：在支撑相早期辅助伸髋 摆动相早期呢？
通常离心性收缩和向心性收缩交替出现 离心性收缩用以控制协调性的运动
地面反作用力
与足施加于地面的力 相同，但方向相反 用于分析肌肉活动 仅用于膝关节和踝关 节（慢行时） 在快速步行和髋关节 肌肉活动分析时不精 确
地面反作用力：踝关节
首次触地
踝关节背屈肌产生扭力
● 由于地面反作用力，产生踝关 节跖屈的扭力
屈曲15-20°
全范围伸展 屈曲35-40°
摆动相早期
摆动相后期
屈曲60°
全范围伸展
正常步行的关节活动范围：踝关节
时期 活动度
首次触地
承重反应 支撑相中期
0
跖屈10° 0
踝关节跖屈背伸
足趾蹬离地面前 背屈10° 足趾蹬离地面 跖屈20°
摆动相
0
正常步态中的肌肉活动
在正常步行足着地的平均时间。 步幅：一足着地至同一足再次着地的距离。
平均步幅时间：支撑相与摆动相之和。
步态分析参数
步频：平均步数。（步/ min) 步频=60s/步长平均时间。 步速：步行的平均速度（m/s)。 步速=步幅/步行周期。 步宽：两脚跟中心点之间的水平距离。 足偏角：足中心线与同侧步行直线之间的 夹角。
在重心转移时，控制躯干向前的运动
常见的异常步态
踝背伸肌无力
伸膝肌无力 髋外展肌无力 足内翻：偏瘫，脑瘫患者常见
常见的异常步态
足下垂：偏瘫，脑瘫患者常见
髋内收：脑瘫患者常见（剪刀步态） 划圈步态：偏瘫患者常见 帕金森步态：慌张步态
参考文献
Observation Gait Analysis:5－65 罗卓荆（2007) 骨科检察评估：步态评估： 737－758 南登昆（2008）康复医学：步态分析：53 －59 王玉龙（2008）康复功能平定学：步态分 析：267－289