步态分析评定技术

步态分析常用的术语正常步行必须完成三个过程：支持体重，单腿支撑，摆动腿迈步。步态分析中常用的基本参数包括步长、步幅、步频、步速、步行周期、步行时相，其中步长、步频和步速是步态分析中最常用的3大要素，其内涵是有关行走的生物力学分析所涉及的最基本知识，进行步态分析者应当熟练掌握。步频行走中每分钟迈出的步数称为步频，又称步调，通常用steps/min表示。健全人通常步频大约是95～125steps/min，东方男性的步频平均约为112.2±8.9steps/min，女性平均为123.4±8.0steps/min。双人并肩行走时，一般是短腿者步频大于长腿者。步长行走时一侧足跟着地到紧接着的对侧足跟着地所行进的距离称为步长，又称单步长，如下图示Ⅰ，通常用cm表示。健康人平地行走时，一般步长约为50～80cm。个体步长的差异主要与腿长有关，腿长，步长也大。步幅行走时，由一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所进行的距离称为步幅，又称复步长或跨步长，如上图示Ⅱ，用cm表示。通常是步长的两倍。步宽在行走中左、右两足间的距离称为步宽，通常以足跟中点为测量参考点，如上图示Ⅲ，通常用cm表示健康人约为8±3.5cm。足角在行走中前进的方向与足的长轴所形成的夹角称为足角，如上图示，通常用°表示健全人约为6.75°。步速行走时单位时间内在行进的方向上整体移动的直线距离称为步速，即行走速度，通常用m/min表示。一般健全人通常行走的速度约为65～95m/min。也可以用步行10m所需的时间来计算。步行周期在行走时一侧足跟着地到该侧足跟再次着地的过程被称为一个步行周期，通常用时间秒（s）表示。一般成人的步态周期约为1～1.32s左右。时相行走中每个步态周期都包含着一系列典型姿位的转移。人们通常把这种典型姿位变化划分出一系列时段，称之为步态时相（gaitphase）一个步行周期可分为支撑相（stancephase）和摆动相（swingphase）一般用该时相所占步态周期的百分数（cycle%）作为单位来表达，有时也用秒（s）表示。支撑相支撑相是在步行中足与地面始终有接触的阶段，支撑相包括单支撑相和双支撑相。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%。在分析活动过程中考虑一下几方面：（1）足跟着地（2）全足底着地（3）重心转移到同侧（4）足跟离地（5）膝关节屈曲增大（6）足尖离地双支撑相双足支撑是步行的最大特点。在一个步行周期中，一侧足跟着地到对侧足趾离地离地前，双足与地面接触的时间，单位为秒，占一个步行周期的20%。此阶段的长短与步行速度有关，速度越快，双支撑相就越短，当由走变为跑时，双支撑相变为零。双支撑相的消失，是走和跑的转折点，故成为竞走比赛时判断是否犯规的唯一标准。摆动相摆动相是在步行中一侧下肢离开地面向前摆动，并始终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，单位为s，一般占一个步行周期的40%。此阶段的动作要点是：1．足上提从一个步行周期的63.6%开始，是足尖离地、下肢向前摆动的加速期。2．膝关节最大屈曲是从一个步行周期的67.9%开始的，摆出的下肢刚刚通过身体的正下方。3．髋关节最大屈曲自步行周期的84.6%开始。此阶段已完成下肢向前摆出的动作，开始减速，直至足跟着地。4．足跟着地完成步行周期的100%。步行周期的分期1、首次着地：足跟或足底的其他部位第一次与地面接触的瞬间2、负荷反应期：足跟着地后至足底与地面全接触的一段时间3、站立中期：从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。4、站立末期：从支撑腿足跟离地至对侧下肢足跟着地步行周期的分期5、迈步前期：从对侧下肢足跟着地到支撑腿足趾离开地之前的一段时间6、迈步初期：从支撑腿离开地面至该侧膝关节达到最大屈曲时7、迈步中期：从膝关节最大屈曲摆动到小腿与地面垂直8、迈步末期：与地面垂直的小腿向前摆动至该侧足跟再次着地跳跃、跑步与步行的运动学区别双足跳双足跳是双足并拢，身体前倾，由于膝、踝关节伸展而离开地面，双足腾空再双足落地，如图所示。两只脚的步态一样，仅有双支撑相和双摆动相。单足跳单足跳的蹬地和着地是同一足，如踢毽子和跳绳等。从步态来看，仅有一只脚的支撑相和摆动相，而且在摆动相时双足腾空，如图所示。跑步跑步可分解为一只脚蹬地的同时另一只脚摆动，然后是双足腾空，最后是另一只脚着地，周而复始，如图所示。跑步一定有双足腾空阶段，这一点和双足跳及单足跳相似。但跑以向前为主，跳以向上为主，且跑步时双足交替着地，而跳却是固定脚着地，这是其间区别。步行步行是人体移动过程中的一种动态平衡。移动中一只脚摆动时另一只脚着地，而且一定有两只脚同时着地的双支撑期，如图所示。常见的异常步态偏瘫步态——划圈步态健侧步幅缩短；患侧站立相时间缩短，膝关节屈曲角度减小或消失；迈步相肩关节下降，骨盆代偿性抬高，髋关节外展、外旋，偏瘫下肢经外侧画一半圆弧，又称划圈步态。脑瘫步态——剪刀步态足下垂、内翻、内收支撑相髋关节内收和内旋，膝关节过度屈曲，髋关节过度屈曲，，支撑相时间延长，摆动时间缩短，下肢支撑面时间减少，步幅减小，步速减慢蹒跚步态——小脑共济失调步态双上肢外展保持身体平衡步基增宽，高抬腿，足落地沉重不能走直线步行摇晃前冲步态——帕金森病步态步行启动困难，双支撑相延长躯干前倾，关节活动度变小踝关节无跖屈，步长、跨步长缩短，步伐细小上肢摆动消失周围神经受损导致的异常步态臀大肌步态：挺胸凸腹，过度伸髋，膝绷直或微曲臀中肌步态：站立相时肩和腰出现代偿性侧弯，，髋膝屈曲增加；踝背屈增加；双侧臀中肌无力走路会出现左右摇晃——鸭步股四头肌步态：支撑相膝后伸，躯干前倾，中心落在膝前胫前肌步态：足下垂，过分屈髋屈膝代偿腓肠肌步态：步幅缩短、步行速度下降膝内翻（O腿）和膝外翻（X腿）步态膝内翻（O腿）步态：内八字或肩向侧方倾斜代偿，步宽很小。膝外翻（X腿）步态：内八字或肩向侧方移动代偿，步向角闭锁，步宽15㎝。平足平足的距下关节在一个步态周期的转动，虽然也是从足跟外侧着地时的距下关节处于略有内翻状态，且着地后先外翻到零，但持续重度外翻且前足迅速到M1着地，所以距下关节的外翻比正常足大很多，而且提前到15％时，即对侧足刚离地，距下关节就开始从外翻向内翻转动，到对侧足着地时已处于内翻并持续到70％后才外翻。尖足足跟不着地，有轻度、中度和重度，如图所示。步态分析方法目前步态分析系统包括运动学、动力学以及动态肌电图三部分。运动学观测人体运动时的空间位置变化，动力学通过受力板或压力感受器测量行走时地板应力变化，动态肌电图测试分析肌电信号。通过对这三部分数据的收集及处理，结合运算公式可以观测到人体在行走中的步态，关节角度以及肌肉的收缩活动。尽管已有越来越多的单位应用表面肌电图和步态分析仪，但临床定性分析仍然是目前最常用的评定手段。临床定性分析（一）评定内容1．病史了解与步态相关的症状，如行走时有无伴随疼痛、持续的时间；通过询问既往史，可以了解既往有无与影响步态的疾病，如骨折、肌肉或神经疾病、肿瘤等。2．体检体检有助于诊断和鉴别诊断，分析步态异常的原因。3．观察由康复医师或治疗师通过目测，观察患者的行走过程，然后根据所得的印象或逐项评定结果，作出步态分析的结果。观察内容（1）观察场地：测试场地内光线要充足，面积至少6m×8m，让被检查者尽可能少穿衣服，以便作清晰的观察。（2）观察内容：运动对称性、协调性、步幅、步速、骨盆的运动、重心的转移、上下肢的摆动等，头、肩的位置、髋、膝、踝关节的稳定性，足跟着地、足尖离地时足的状况，疼痛，疲劳，患者的鞋等。（3）观察程序：嘱患者以自然和习惯姿势和速度在测试场地来回步行数次，检查者从前方、后方和侧方反复观察，分别观察支撑相和摆动相，注意两侧对比观察。（二）常用的方法1．四期分析法在步态分析中最常用的是步行时相四期分析法，即两个双支撑相、一个单支撑相、一个摆动相。健全人平地行走时理想状态是左右对称的，两个双支撑相大致相等，约各占步行周期12%时间；支撑相约占步行周期60%～62%（包括双支撑相）时间，摆动相约占步行周期38%～40%时间。各时相的长短与步行速度直接有关。行走快时，双支撑相减小，跑时，双支撑相消失，为“0”。当一腿有疾患时，由于患腿往往不能负重，倾向于健侧负重，故患侧支撑相所占时间相对减少，健侧支撑相所占的时间相对增加。2.RLA八分法是由美国加州RanchoLosAmigos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（initialcontact）、支撑初期（loadingresponse）、支撑中期（midstance）、支撑末期（terminalstance）、摆动前期（preswing）、摆动初期（initialswing）、摆动中期（midswing）、摆动末期（terminal），如图。与传统的步态分析方法相比，它具有以下特点。RLA八分法的特点（1）观察内容：包括了47种常见的异常步态表现。检查者可以根据每一个关节或部位在步行周期中表现对照表中提示的内容逐一分析，发现患者在步行中存在何种表现以及出现异常的时相。（2）观察顺序：由远端到近端，即从足、踝关节观察开始，依次评定膝关节、髋关节、骨盆及躯干；先观察矢状面，再从冠状面观察患者的行走特征；在观察一个具体关节或部位时，应将首次着地作为评定的起点，按照步行周期发生的顺序进行仔细观察。行走能力的评定（1）功能性行走：有功能的行走应符合以下标准：①安全：独立行走时稳定，没有跌倒的忧虑，不需要他人的帮助；②质量：行走姿势基本正常，站立时双手能游离作其他活动，不用步行框架等笨重的助行器；③心血管功能：心脏有足够的能力，表现为步行效率即步行速度（m/min）/步行3min后的心率大于30%，即步行速度/步行3min后的心率×100%＞30%；④速度和耐力：有一定的速度和耐力，即能连续走5分钟，并走过575m左右。功能性行走根据患者行走的具体情况，功能性行走又可以分为社区性行走和家庭性行走，前者主要表现为有能力在家庭周围地区采购、散步、上公园、到附近医疗机构就诊等。具体标准为：①终日穿戴支具并能耐受；②能一口气走900m左右；③能上下楼梯；④能独立进行日常生活活动。除②外均能达到者，可列为家庭功能性行走，即速度和耐力达不到要求，但可以在家中步行，并能完成一定的活动。描述行走能力的概念（2）治疗性行走：行走安全和质量均不符合功能性行走的要求，但有支具或辅助器具能作短暂步行者，称为治疗性行走。治疗性行走虽然没有实用性，但有明显的治疗价值：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肢体负重可以防止或减轻骨质疏松；④下肢活动改善血液淋巴循环；⑤减缓肌肉萎缩；⑥促进尿、便排出；⑦减少对他人的依赖。因此，我们对没有功能性行走能力的患者应尽可能创造条件，鼓励和帮助患者实现治疗性行走。评定行走能力的方法（1）Hoffer步行能力分级：它是一种客观的分级方法，通过分析可以了解患者是否可以步行以及确定是哪一种行走的形式，具体内容为：①不能行走者；②非功能性步行者：训练时用膝-踝-足矫形器、拐等能在治疗室内行走，能耗大、速度慢、距离短、无功能价值，但有预防压疮、血液循环障碍、骨质疏松的治疗意义，又称治疗性步行；③家庭性步行者：用踝-足矫形器、手杖等可以在家行走自如，但不能在室外长久进行；④社区性步行者：用踝-足矫形器、手杖或甚至不用，可以在室外和所在社区内行走，但时间不能长，否则仍需要轮椅。评定行走能力的方法（2）Nelson步行功能评定：它通过对患者静态负重能力、动态重量转移和基本的步行效率三个方面进行分析，判断患者的步行能力，是一种半定量性质的评定方法，适用于