步态的运动学特
步态分析及步行训
身体重心摆动包括
① 骨盆前后倾斜 摆动侧的髖关节前向速度高于支撑侧，
造成骨盆前倾。
② 骨盆左右倾斜 摆动侧骨盆平面低于支撑侧。 ③ 骨盆侧移 支撑相骨盆向支撑腿的方向侧移。 ④ 纵向摆动 重力中心在单支撑相时最高，双支撑相
时最低。上下摆动8~10 cm。
⑤ 膝关节支撑相早期屈曲 支撑侧膝关节屈曲15°。 ⑥ 体重转移 支撑侧早期在蹠屈肌的作用下体重由足跟转移到
步态的动力学特征ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
步态的动力学特征与步行速度有关。临床步态分析一 般采用自然步行速度，即受试者最舒服和能量使用效率最 高的步行方式： (1)垂直重力 垂直重力呈双峰型，即首次触地时身体 GRF超过体重，表现为第一次高峰；在身体重心越过重力 线时，体重向对侧下肢转移，至对侧下肢首次触地并进入 承重期时GRF降低到最低点；然后由于蹬离的反作用力， GRF增加，一般与承重期的应力相似；在足离地时压力降 低到零，进入摆动相。在下肢承重能力降低时，可以通过 减慢步行速度，以减轻关节承重，此时GRF的双高峰曲线 消失，表现为与体重一致的单峰波形。 (2)剪力 垂直剪力在首次触地时向前，越过重心线时 剪力向后。表现为前后反向的尖峰图形。左右（内外）剪 力形态相似，但是幅度较小。 (3)力矩 力矩是机体外力与内力作用的综合，是动力 学与运动学的结合，受肌肉力量、关节稳定度和运动方向 的影响。
临床步态分析方法－运动学分析
（ 2）足开关 足开关是一种微型的电子开关，装置在类似于鞋垫 形状的测定板内，分别置放于前脚掌（掌开关）和脚跟（跟开 关）。电子开关由足跟触地首先触发跟开关，前脚掌触地时触发 掌开关，脚跟离地时关闭跟开关，脚尖离地时关闭掌开关。这是 最常用的时间定位标志。 获得下列资料： ①第一双支撑相，跟开关触发至掌开关触发的时间。 ②单足支撑相，跟开关与掌开关同时触发的时间。 ③第二双支撑相，跟开关关闭和掌开关关闭之间的时间。 ④摆动相，掌开关关闭至下次跟开关触发的时间。 ⑤各时相在步行周期的比例。
步态分析教学课件
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• 诊断性治疗：为鉴别步态异常，而对靶肌 肉诊断性注射局部麻醉剂，以鉴别动态或 静态畸形。
• 1、动态畸形：指肌肉痉挛或张力过高导致 肌肉控制失去平衡，使关节活动受限，诊 断性治疗可明显改善功能。
• 指足离开地面向前迈步到再次落地 之间的时间，约占40%GC。
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1.摆动相早期 （13～15%GC）
• 从支撑腿足趾离地到双足对线。 • 双足对线时，该腿膝关节达到摆动相最大屈曲。
• 此阶段主要目的是使足底离开地面（称为足廓清）， 以确保下肢向前摆动时，足趾不为地面所绊。
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2.摆动相中期 （10%GC）
4.平均步幅时间(stride time)支撑相和
摆动相之和。
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5.步频(cadence)
• 单位时间内步行的平均步数(步/min)。正常成人 约95一125步/分。
• 公式：步频=60(s) ÷步长平均时间(s)。 • 两足不同的步长时间，一般取平均值。
6.步 速( velocity)
• 指单位时间内步行的平均速度(步/s) 。正常成人 平均自然步速约1.1一l.7m/s (65一lOOm/min)。
• 参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌。 • 功能：保持膝关节稳定，控制胫骨前向惯性运动，
为下肢向前推进做准备。 • 若下肢承重力差或身体不稳时，为保持身体平衡，
此期缩短。
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3.支撑相末期(足跟离地) （10～12%GC）
指下肢主动加速蹬离的时间，从支撑足 足跟抬起开始，到同一足尖离地结束。 为双腿支撑期，约占步行周期的10%一 12%。 • 此期身体重心向对侧下肢转移，又称为 摆动前期。 • 踝关节保持蹠屈，髋关节主动屈曲。
步态分析ppt演示课件
揭示肌肉的电生理活动与步态的关系。
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sEMG（表面肌电图）
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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
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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°
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正常步行周期中骨盆和下肢各关节 角度的变化
关节运动角度
步行周期 骨盆 首次着地 承重反应 站立中期 足跟离地 足趾离地 5°旋前 5°旋前 中立位 5 °旋后 5 °旋后 髋关节 30 °屈曲 30 °屈曲 30 °屈曲 ~0 ° 0 °~10 °过度伸展 10 °过度伸展~0 ° 膝关节 0° 0 °~15 °屈曲 15 °~5 °屈曲 5 °屈曲 5 °~35 °屈曲 踝关节 0° 0 °~15 ° 15 °跖屈~10 °背屈 10 °背屈~0 ° 0 °~20 °跖屈
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观察法
• 一般采用自然步态，即最省力的步行姿态。观察包括前 面观、侧面观和后面观。需要注意全身姿势，包括步行 节律、稳定性、流畅性、对称性、重心偏移、手臂摆动 、诸关节姿态与角度、患者神态与表情、辅助装置(矫形 器、助行器)的作用等。 • 在自然步态观察的基础上，可以要求患者加快步速减少 足接触面（踮足或足跟步行）或步宽（两足沿中线步行 ），以凸现异常；也可以通过增大接触面或给予支撑（ 足矫形垫或矫形器），以改善异常，从而协助评估。
• 股直肌、缝匠肌也参与屈髋活动
康复医学步态分析医学课件
测力台与肌电测量法
测力台
通过测量地面反作用力，评估患者的行走力量和平衡能力。
肌电测量
通过测量肌肉活动，评估患者的肌肉活动和力量。
步态分析仪的优缺点及选择使用
优点
可以对步态进行全面、客观的分 析，有助于精准评估患者的行走
状态，为康复治疗提供依据。
缺点
设备成本较高，操作复杂，需要 专业人员进行分析。
小儿麻痹后遗症异常步态的康复治疗需根据患者的年龄、病情严重程度、病变部位等因素制定个性化 的治疗方案，以改善患者的步行能力、减轻疼痛、提高生活质量。
详细描述
小儿麻痹后遗症异常步态主要表现为肌肉萎缩、关节畸形、步态不稳等，对患者的生活造成严重影响 。在康复治疗过程中，应采取综合手段，包括物理治疗、矫形器治疗、手术治疗等。同时，还需关注 患者的心理状况，给予必要的心理干预。
步态分析的应用
康复医学
步态分析是康复医学中常 用的评估方法之一，用于 评估患者的运动功能和康 复效果。
临床诊断
通过对异常步态的分析， 有助于医生对神经系统、 肌肉骨骼系统等疾病进行 诊断。
生物力学研究
步态分析可用于研究人体 的运动规律和生物力学特 征，为运动员、军人等特 殊人群提供训练指导。
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正常步态的生物力学特征
01
步长与步幅
正常步态具有适当的步长和步幅。步长是指每次步行时两脚之间的距离
，步幅是指一次步行中脚底与地面之间的距离。这些参数能够反映个体
的行走速度和稳定性。
02
步态周期
正常步态具有稳定的周期性。一个步态周期包括支撑期和摆动期两个阶
段。支撑期是脚与地面接触的阶段，而摆动期是脚离地并向前移动的阶
常见异常步态的康复治疗方案
对角步态行走原理
对角步态行走原理
对角步态行走原理主要是基于四足机器人的生物运动学特性，通过气动肌肉的驱动来实现的。
四足机器人的每条腿都有3个自由度，需要一个恒定的压缩空气源来支撑控制系统和驱动系统。
在行走过程中，四足机器人会交替产生对角步态，即两条前腿同时向前和向后旋转，同时两条后腿也以相反的方向旋转，形成对角的双步态。
这种步态可以实现机器人在不同地形下的稳定行走，如在不平坦的地面上保持平衡和跨越障碍物等。
对角步态的实现需要依靠控制算法来调整机器人的姿态和步幅。
其中，支撑相是机器人与地面接触的阶段，可以通过调整支撑腿的姿态和压力来实现机器人的稳定行走。
摆动相则是机器人离开地面的阶段，可以通过调整摆动腿的姿态和速度来实现机器人的灵活行走。
此外，对于对角步态的实现，还需要考虑机器人的速度和稳定性。
在高速行走时，机器人需要更快地移动脚步，同时还要保持姿态的稳定性和行走的流畅性。
而在低速行走时，机器人则需要更注重稳定性，以确保不会因为速度过慢而导致失去平衡或产生摇晃。
总之，对角步态行走原理是基于四足机器人的生物运动学特性和气动肌肉的驱动来实现的。
通过控制算法的调整，可以实现机器人在不同地形下的稳定行走和灵活跨越障碍物等任务。
步态的动力学特征
步态的动力学特征
步态的动力学特征与步行速度有关。
临床步态分析一般采用自然步行速度，即受试者最舒服和能量使用效率最高的步行方式：
1.垂直重力
垂直重力呈双峰型，即首次触地时身体GRF超过体重，表现为第一次高峰；在身体重心越过重力线时，体重向对侧下肢转移，至对侧下肢首次触地并进入承重期时GRF降低到最低点；然后由于蹬离的反作用力，GRF增加，一般与承重期的应力相似；在足离地时压力降低到零，进入摆动相。
在下肢承重能力降低时，可以通过减慢步行速度，以减轻关节承重，此时GRF的双高峰曲线消失，表现为与体重一致的单峰波形。
2.剪力垂直
剪力在首次触地时向前，越过重心线时剪力向后。
表现为前后反向的尖峰图形。
左右（内外）剪力形态相似，但是幅度较小。
3.力矩
力矩是机体外力与内力作用的综合，是动力学与运动学的结合，受肌肉力量、关节稳定度和运动方向的影响。
十四种常见异常步态特点
十四种常见异常步态特点1. 摆动步态（摆尾步态）：孤独行走时，无明显的因此目的的摆动（摇摆）躯干和尾巴，不规则的右和左脚的步态，无节奏。
2. 迟缓步态：走路时，步伐慢，腿拖着，脚步无力。
3. 踌蹰步态：步态缓慢，脚步起伏跳动，头和肩摆动，以及腹部、腿、脚踩在地上。
4. 瘫蹲步态：步态缓慢，双膝下伏，头颈部前倾，前肢侧向放置，蹬腿时只有膝盖处时弯曲。
5. 蹬跷步态：走路时，躯干肩膀摇摆不定，步态急促，脚步下蹬跷，尖端碰地犹如拔腿状。
6. 飞步步态：走路时，两腿猛然加快，一步高达一米左右，后脚一落地下一瞬即跃至前脚之上踩地的位置，腿脚上下来回交替，无节奏。
7. 翻滚步态：走路时，整个躯体翻转滚动，上半躯体不断左右晃动，双腿交替穿越，整体躯体常有不规则抖动与摆动。
8. 踢跟步态：走路时，前跟肌肉发力，跺脚踢跟，脚尖有时离地行走。
9. 支撑步态：走路时，躯体成直线形，双腿明显分开，右腿朝前，左腿朝后，前后腿似乎用压力支撑躯体，很难施加步态响应。
10. 拐转步态：走路时，转弯无力，行进中明显迟缓，没有自然的步态节奏，腿部反应差，调整拐转方向时，腿运动不协调，易产生紊乱，步伐变得迟钝缓慢。
11. 双足叠步态：步态有节奏，两脚落地频繁，常常双足叠步，连同右足再紧接着落另一脚，就像如同一双滑雪板的步态。
12. 快步行走：走路时，双脚如闪电般气势汹汹，步伐快，脚踩地短而竭力把脚离开地面，双手前后摆动，及时向远处行走。
13. 快跑步态：步态平稳，双脚迅速跳动，脚尖一直处于离地状态，落地时不发出声响，腿部交替重心出现前移。
14. 旋转步态：走路时，四肢和腹部被不断的转动，双腿反复绕着一个中心旋转，同一块地面长时间被踩踏，双腿前后摆动，头佝偻，双臂橫空。
步态分析
正常步态中关节和肌肉的活动
4. 踝关节 正常步行时踝关节的跖屈、 背伸运动中最大背伸发生在足跟离地，约15©，足跟离地时为最大 跖屈，约20©，共35©。一个步行周期中有2次跖屈和背伸，尤其 在支撑相的驱动期踝关节从跖屈位急剧变为背伸位。 除屈伸运动外，踝关节还有旋转、内外翻运动。踝关节外旋8©、 内旋2©，共约10©范围；外翻3©、内翻12©，共约15©范围。
步态基本构成和术语：步行时相
左足着地 双支撑相
右足离地 左足单支撑相 右足摆动相
右足着地 双支撑相
左足离地 右足单支撑相 左足摆动相
步态基本构成和术语：步行时相
单支撑相：
通常指一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程，单位为s，一般占一个步行 周期的40%。为了进行步态矫正和训练的方便，提出以下动作要点： （1）足跟着地：下肢伸肌张力增高，伴有足下垂、内翻的患者难以完成。 （2）全足底着地：自步行周期的7.6%开始，全足底在地面放平。伴有足内翻、 足下垂的病人难以完成。 （3）重心转移到同侧：由于单侧下肢支撑身体重量，偏瘫、关节疼痛、平衡 能力低下的患者往往时间过短。 （4）足跟离地：自步行周期的41.5%开始，是向下蹬踏的起始动作， 偏瘫病 人往往完成不充分。 （5）膝关节屈曲增大：自步行周期的54.1%开始，偏瘫病人由于下肢伸肌占 优势，膝关节屈曲活动受限，完成困难。 （6）足尖离地：自步行周期的60%开始，身体的重心线移到踝关节前方， 足 趾用力着地，通过下肢的蹬踏动作，产生向前的推进力。偏瘫患者由于下肢 痉挛，足下垂、内翻，下肢分离运动不充分，所以不能较好地完成此动作， 是步态异常的重要原因之一。
正常步态中关节和肌肉的活动
骨盆在水平面内沿垂直轴旋转角度单侧为4©，双 侧为8©。这种旋转可以减少骨盆的上下移动，最 大内旋位发生在足跟着地后期，最大外旋位发生在 摆动早期。骨盆在矢状面内沿冠状轴的倾斜运动范 围约5©，双足支撑相骨盆几乎成水平，支撑中期 时处于摆动相的骨盆倾斜角度最大，它可以减少重 心的上下移动。在一个步行周期中左右各倾斜一次。
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步态的运动学特征
1.人体重心
人体重心位于第二骶骨前缘，两髋关节中央。
直线运动时该中心是身体上下和左右摆动度最小的部位。
身体重心摆动包括：
①骨盆前后倾斜摆动侧的髖关节前向速度高于支撑侧，造成骨盆前倾。
②骨盆左右倾斜摆动侧骨盆平面低于支撑侧。
③骨盆侧移支撑相骨盆向支撑腿的方向侧移。
④纵向摆动重力中心在单支撑相时最高，双支撑相时最低。
上下摆动8~10cm。
⑤膝关节支撑相早期屈曲支撑侧膝关节屈曲15度。
⑥体重转移支撑侧早期在蹠屈肌的作用下体重由足跟转移到全足。
⑦膝关节支撑相晚期屈曲支撑侧膝关节屈曲30~40度。
⑧步行时减少重心摆动是降低能耗的关键。
2.廓清机制
廓清指步行摆动相下肢适当离开地面，以保证肢体向前行进，包括摆动相早期-中期髖关节屈曲，摆动相早期膝关节屈曲，摆动相中-后期踝关节背屈。
骨盆稳定性参与廓清机制。
支撑相的影响包括：支撑中期踝蹠屈控制(防止胫骨过分前向行进)，中期至末期膝关节伸展和末期足跟抬起(踝蹠屈)。