2.3.2.1步态定量分析方法
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。
步态分析
步态分析1概述人类的步行是一个复杂的过程,它的根本目的是从一处安全有效地转移到另一处。
步行(walking)是指通过双脚的交互动作移行机体的人类特征性活动。
步行需要全身肌肉的参与,包括人体重心移位,骨盆倾斜旋转,髋、膝、踝关节伸屈及内外旋展等,使人体位移的一种复杂的随意运动[1]。
步态则是人类步行的行为特征,涉及行为习惯、职业、教育、年龄及性别等因素,也受到多种疾病的影响[2]。
由于人类个体之间的内在差异,每个人的步态模式都是独特的。
然而,由于每个人都有基本相同的解剖和生理结构,所以健康人的步行是在一系列相似的过程中完成的[3]。
在这种周期性的和高度自动化的运动模式中,包含有躯体和四肢有节律的动态变化,在连续的步行过程中,各个步态周期之间的差异是非常细微的[4]。
行走是人体日常生活中重复最多的一种整体性运动。
直立行走运动是人类长期进化的结果。
现代测量技术的发展使我们有可能对人类行走时身体各部分,特别是下肢的运动和受力情况进行动态的数量化分析,这项工作逐渐发展为生物力学的一个特殊分支,并被定名为步态分析(gait analysis)。
步态分析就是研究步行规律的检查方法,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,从而指导康复评估和治疗,也有助于临床诊断、疗效评定及损伤机制的研究等[2]。
同时,步态分析也是一种对人体行走方式进行客观记录并对步行功能进行系统评价的有效手段,是康复评定的重要组成部分。
在临床工作中,对患有神经系统或骨骼肌肉系统疾病而可能影响行走能力的患者需要进行步态分析,以评估患者是否存在异常步态以及步态异常的性质和程度,为分析异常步态原因和矫正异常步态、制订治疗方案提供必要的依据[5]。
2正常及异常步态模式2.1正常步态所谓正常步态是指当一个健康成人用自我感觉最自然、最舒坦的姿态行进时的步态,它具有如下3个特点[6]:身体平稳、步长适当、耗能最少。
正常步态需要中枢神经系统、周围神经系统及骨骼肌肉的动态整合,是通过骨盆、髋关节、膝关节、踝关节和足趾的一系列活动完成的,而躯干则基本保持在两足之间的支撑面上[7]。
步态分析整体解决方案
• 对环境无明显现在，实 验环境要求较低
三、步态分析现有的方法
❖ 3.3.2 动力学分析
➢ 动力学分析——足-地反应力是指人在站 立、行走及奔跑过程中足底触及地面产 生作用于地面的力量时，地面同时产生 的一个大小相等、方向相反的力。
➢ 步态分析中，可利用运动学和足-地反应 力力等计算出下肢关节的力矩。下肢损 伤后最敏感的变化在于关节力矩的变化， 对关节力矩的控制是改善步态，康复治 疗的关键。
二、步态分析常用参数
2.2 足-地反应力：
足-地反应力的测量有助 于人体动力学分析，得 到步态中相关关节，力 以及力矩的分析。
在总结运动生物力学特 征和规律的基础上,解释 步态异常的关键环节和 影响因素,为运动障碍患 者步行能力的康复评定 提供科学依据。
二、步态分析常用参数
2.3 肌肉活动参 数：
四、步态分析应用案例
4.4 步态分析参考文献
研基 究于
步 态 分 析 老 年 人 健 康
四、步态分析应用案例
4.4 步态分析参考文献
复基 研于 究步
态 分 析 中 风 患 者 康
四、步态分析应用案例
4.4 步态分析参考文献
康基 复于 研步 究态
分 析 帕 金 森 患 者
四、步态分析应用案例
步态分析整体解决方案
步态分析整体解决方案
1
步态分析综述
2
步态分析常用参数
3
步态分析现有的方法
4
步态分析应用案例
一、步态分析综述
1.1 步态分析———研究步行规律的检查方法,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,从而指导康复评估和治疗,也有助于临床诊断、疗 效评定及损伤机制的研究。
临床步态分析
临床步态分析步态是指人体行走时身体各部位的运动模式和节奏。
通过对患者步态的观察和分析，可以揭示出很多的临床信息，对疾病的诊断和治疗具有重要意义。
本文将从步态分析的方法和步态异常的临床应用等方面进行探讨。
一、步态分析的方法步态分析的方法主要有以下几种：1. 观察法：通过肉眼观察患者的步行动作、步态特点以及上肢、下肢的协调情况等，进行初步的步态评估。
观察时需要注意患者的站立姿势、步行过程中的姿态和动作是否对称、节奏是否正常等。
2.电子步态分析系统：利用高精度传感器、摄像机等设备，对患者的步态进行全面的客观测量和分析。
这种方法可以获取更为准确和详细的步态参数，如步幅、步频、着地方式、支撑时间和摆动时间等。
3. 电子地板压力分布系统：通过在地板上布置感应器，可以实时记录患者不同部位的压力分布情况，从而分析步态的负重移动、动态平衡以及异常压力点等信息。
4. 高速摄像仪：通过高速摄像仪捕捉患者的步态图像，然后进行帧间分析和图像处理，可实现对步态的准确量化和评估。
二、步态异常的临床应用步态异常是指患者步行过程中出现的不正常的步态特征或节奏。
下面列举了几种常见的步态异常及其临床应用：1. 门卧不稳：患者在行走过程中摇晃不稳、容易失去平衡，并且常出现外展腿、膝关节屈曲、抬高踩过地面等现象。
这种异常可提示中枢神经系统病变，如小脑功能障碍等。
2. 阵挛步态：患者在行走时出现肢体强直、震颤和不协调等症状，步态显得僵硬、不灵活。
这种异常常见于帕金森病等神经系统疾病。
3. 踝跳步态：患者在行走时下肢出现异常抬高踩过地面的现象，通常伴有扭转或弯曲的踝关节动作。
这种异常常见于下肢肌肉或神经的功能障碍。
4. 顾盼步态：患者在行走时头部始终固定朝向，用眼睛顾盼四周寻找平衡，步态显得僵硬、迟缓。
这种异常常见于前庭功能障碍。
三、步态分析在疾病诊断和治疗中的意义步态分析在临床上被广泛应用于疾病的诊断和治疗过程中，其意义主要体现在以下几个方面：1. 早期诊断：一些疾病在早期可能没有明显的症状，但通过步态分析可以发现潜在的异常，从而帮助医生及时进行诊断和治疗。
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。
步态分析评定
腓肠肌步态
原因： 胫神经损伤时，屈膝关节，足跖屈受限。 特点：支撑相足跟落地后，身体向患侧倾斜，患侧髋关节足下垂， 蹬地无力。 缺点：行走速度和稳定性均降低。
疼痛步态
直腰步态： 脊柱疾患者行走时，为避免脊柱振动，压迫神经，引起疼痛，常挺直腰板， 小步慢走。 侧弯步态：腰椎间盘突出症，压迫神经，导致一侧腿痛的患者。为减轻疼痛，躯干向 健侧倾斜，脊柱侧弯，足跟着地后，患腿支撑相缩短。 踮脚步态：各种原因引起一侧下肢负重疼痛者。行走时，患侧支撑相缩短，健侧摆动 相提前并加快，以减轻患者负重。 足尖步态：髋关节疼痛者，行走时，支撑相，以足尖着地为态：剪刀步态
原因： 髋内收肌张力高。 特点： 摆动相缺乏屈膝和屈髋动作；
支撑相足尖着地，支撑面积小 。 缺点：步态稳定性差，能量消耗高。
脑瘫步态：舞蹈步态
表现： 双下肢大关节快速、无目的和不对称性运动， 多见于四肢张力均增加。 特点： 支撑相足内翻，踝缺乏背屈，足尖着地，身体 不能保持平衡；摆动相双髋关节、膝关节屈曲困难。 缺点：双下肢跳跃，呈舞蹈状。
脑瘫步态：蹒跚步态
表现： 由小脑共济失调引起的。表现为步行摇晃不稳，不能 走直线，状如醉汉，又称酩酊步态。 特点：行走时，步宽加大，步幅长短不一，速度快慢不一。 缺点：重心上下、左右移动幅度大，稳定性差。
脑瘫步态：慌张步态
表现： 由帕金森病所引起。 特点：行走时，躯干前倾，双上肢缺乏摆动，步幅较小， 越走越快。 缺点：重心上下、左右移动幅度大，稳定性差。
参与的主要肌肉活动：
髂腰肌：
支撑相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关节从支撑相末期由伸展转为屈曲。 摆动相初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。
股四头肌：
始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值，产生离心收缩以控制膝关节屈曲度。 足跟离地后，作为髋关节屈肌，提拉下肢进入摆动相；作为膝关节伸肌，通过离心收缩来限制和控制摆 动。
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
步态分析的方法
步态分析的方法步态分析是一种通过观察和测量人体行走时的步伐和姿势来评估身体功能和健康状况的方法。
它可以帮助医生、物理治疗师和运动科学家了解一个人的步态模式，从而诊断和治疗各种运动系统疾病和损伤。
在本文中，我们将介绍步态分析的方法，包括步态分析的重要性、步态分析的工具和技术，以及步态分析在临床和运动科学中的应用。
步态分析的重要性。
步态分析对于评估运动系统功能和健康状况非常重要。
通过观察和测量一个人的步态模式，我们可以了解他们的肌肉力量、平衡能力、关节稳定性和运动协调性。
这些信息对于诊断和治疗运动系统疾病和损伤至关重要。
此外，步态分析还可以帮助运动科学家优化运动员的训练计划，提高运动表现。
步态分析的工具和技术。
步态分析通常使用一些专门的工具和技术来进行。
其中最常用的工具是运动捕捉系统，它可以通过多个摄像头和传感器来捕捉和记录人体行走时的运动数据。
此外，步态分析还可以使用电极贴片和肌电图来记录肌肉活动情况，以及力板和压力敏感垫来测量脚底的压力分布。
这些工具和技术可以帮助我们全面地了解一个人的步态模式，从而进行全面的评估和分析。
步态分析在临床和运动科学中的应用。
步态分析在临床和运动科学中有着广泛的应用。
在临床方面，步态分析可以帮助医生诊断和治疗各种运动系统疾病和损伤，如关节炎、跌打损伤和脊柱畸形。
通过观察患者的步态模式，医生可以了解他们的运动功能和生物力学特征，从而制定个性化的治疗方案。
在运动科学方面，步态分析可以帮助运动科学家评估运动员的运动表现，发现潜在的运动损伤风险，并优化训练计划，以提高运动表现。
总结。
步态分析是一种重要的评估运动系统功能和健康状况的方法。
通过观察和测量人体行走时的步伐和姿势，我们可以了解一个人的肌肉力量、平衡能力、关节稳定性和运动协调性。
步态分析的工具和技术包括运动捕捉系统、电极贴片、力板和压力敏感垫。
在临床和运动科学中，步态分析有着广泛的应用，可以帮助医生诊断和治疗运动系统疾病和损伤，以及帮助运动科学家优化运动员的训练计划。
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案例
• 患儿，男，3岁，家人发现他说话不流利，不能独立 行走，来医院就诊，了解其母分娩时难产，患儿出生 时无呼吸，体重2000克。查体：患儿右肘屈曲不能 伸直，左上肢功能可，走路时双下肢内收，足尖着地， 诊断为母亲分娩难产缺氧导致小儿脑瘫。 • 请问患儿的步态正常吗？属于哪种异常步态？
4）足夹角：指步行时足跟中点到第二足趾 的连线与前进方向之间的夹角。约为 6.5°。 5）步行周期时间 一侧足着地到该侧足再 次着地所用的时间。 6）步频：指单位时间内行走的步数，正常 人为95-125步/分。 7）步速；指单位时间内行走的距离，正常 人为65-100m/分。
（2）关节运动角度 测量下肢诸关节在步行中的角度变 化，通过分析这种角度变化及其在 步行周期中的对应关系，客观评定 步行中关节功能障碍的部位、出现 时间和程度，从而为指导康复治疗 提供依据。
简易定量分析法
2.运动学分析
时空参数 关节运动角度
（1）步态基本参数 1）步长：指一侧足跟着地至对侧足跟 着地之间的距离。约50-80cm。 2）步幅：即跨步长，指步行时一侧足 跟着地点至同侧足跟再次着地点之间 的距离，通常是步长的两倍。 3）步宽：指两侧足中线之间的距离， 正常人约为5-10cm。
3.动力学分析 • 指对步行中有关力的分析，例如对地反 力、关节力矩、人体重心、肌肉活动、 人体代谢性能量与机械能转换与守恒等 的分析，力求通过力的分析揭示特异性 步态的产生原因。
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定量分析定义
• 定量分析是借助器械或专用设备对 步态进行运动学和动力学分析的方 法。 • 简单的检查方法如足印法仅需要卷 尺、秒表、量角器及滑石粉、墨水 等。复杂的方法可借助步态分析系 统、足底压力系统、动态肌电图等。
定量分析
定量分析
1、简易定量分析法
方法：令患者足底涂上墨汁在白 纸的通道上行走，留下足印，测量。 也可在黑色通道上均匀撒上白色粉末， 让患者赤足走过通道，留下足印。测 试距离最少6m以上，每侧足不少于3 个连续的足印。