步态分析的方法

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

BTS-G-WALK三维步态分析评估系统

BTS G-WALK三维步态分析评估系统 BTS G-WALK三维步态分析评估系统由惯性传感器组成，传感器的组件包含了三维加速计，磁感应器和三维回旋器，可以放在第五腰椎位置进行功能性步态分析。系统可以根据测得的数据进行诊断及训练方案制定，可以迅速进入测试，并自动生成测试报告。 BTS G-WALK具有完善的步态及骨盆运动分析软件系统，可以方便又有效的对神经损伤以及骨科疾患患者进行功能性评估，同时可以对运动能力和治疗结果进行客观分析。 骨盆的运动学分析系统提供了常用运动步态常量，特别是关于骨盆前后旋转，对抗后倾以及侧屈的信息提示。与正常参量对比系统会自动将生成的数据与正常参量做对比，并直观的显示出患者评估与正常均值之间的差异。 传感器 跑台测量 应用程序和软件特点： 测量三维步态常量 速度节奏步长歩宽步态周期支撑期摆动期单腿和双腿支撑 神经性疾患应用领域轻偏瘫步态的典型特征为速度，节奏减慢，步长缩短。 正常值轻偏瘫患者值 速度68.5+/-6.7m/min44.0+/-22.9m/min 步频102.8+/-5stps/min84.8+/-22.4stps/min 步长 1.3+/-0.1m1.1+/-0.6m 帕金森疾患三维步态分析：支撑期和摆动期 预防老年性摔倒步速，跨步长以及双腿支撑时间均值与正常参考值之间的对比,是预防老年性摔倒一个重要的评估要素。 关节术后三维步态分析可记录关节功能恢复程度，假肢负载情况以及异常姿势矫正等问题的重要量化信息。 传感器类型 三维加速计，配灵敏计(±1,5g,±6g) 三维磁感器 三维回旋器，配灵敏计(±300gps±1200gps) 电池可通过USB口充电，使用时长18/24H

临床步态分析

临床步态分析 行走是一种双下肢交替进行并使人体产生移动的周期性循环运动，是人在出生后，伴随着发育过程，不断实践而习得的一种能力。步态体现的是行走的方式或模式。正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经系统以及运动系统的协调运作。由于疾病状态可以改变肌肉、骨骼、关节乃至脑、脊髓、周围神经的正常生理功能以及相互间的协调与平衡，因此上述系统病变或损伤均可导致异常步态。步态分析是对一个人行走方式的检查，它在多种疾病与外伤康复中具有重要的障碍诊断价值。 一、步行周期与时空参数 （一）步行周期 步行周期指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经过的时间。每一侧下肢有其各自的步行周期。每一个步行周期分为站立相和迈步相两个阶段。站立相又称支撑相，为足底与地面接触的时期；站立相根据动作的发生顺序又分为首次着地、负荷反应、站立中期、足跟离地、足趾离地期；迈步相亦称摆动相，指支撑腿离开地面向前摆动的阶段，分为迈步初期、中期、后期。站立相大约占步行周期的60%，迈步相约占40%。站立相与迈步相时间比例与步行速度有关，随着步行速度的加快，迈步相时间相应延长，而站立相时间缩短。（二）时空参数 1．步频与步速 （1）步频单位时间内行走的步数称为步频（Cadence），以步数／min表示。正常人平均自然步频约为95～125步／min左右。 （2）步行速度单位时间内行走的距离称为步行速度（Velocity），以m/s表示，亦可以用身高或下肢长百分比表示。正常人平均自然步速约为1.2m/s左右。步速也通过下列公式计算得之。可以看出，步行速度与跨步长和步频相关，跨步长增加、步频加快、步行速度亦加快，反之亦然。 2．步长与跨步长 行走时左右足跟或足尖先后着地时两点间的纵向直线距离称为步长（Step length），以cm 为单位表示。步长与身高成正比，即身材愈短，步长愈短。正常人约为50～80cm。一步的概念还可以时间来衡量，即单步所用的时间。正常人行走时左右侧下肢步长及时间基本相等。左、右步长的不一致性则是反映步态不对称性的敏感指标。如果左脚向前迈一步，右脚随后向前跟进与左脚保持平行或落后，而不是越过左脚，则右步长为零或负值。病理步态如偏瘫步态的不对称性表现在健侧步长缩短，而患侧相对延长。 跨步长（stride length）指同一侧足跟前后连续两次着地点间的纵向直线距离，相当于左、右两个步长相加，约为100-160cm。被试者走直线时（绕圈行走例外），即便出现明显地不对称步态，左、右跨步长也基本相等。因此，通过测量跨步长来判断步态的对称性与否是无效的。跨步时间（stride time）即步行周期时间，以秒为计时单位。用于被试者之间或自身比较时，跨步时间通常采用百分比的方式表达。

临床三维步态分析系统的组成原理及其临床应用

三维步态分析系统的组成、原理及其临床应用-孟殿怀、励建安 三维步态分析系统的组成、原理及其临床应用 孟殿怀、励建安 南京医科大学第一附属医院康复医学科 步行是人类的基本功能，任何神经、肌肉及管关节疾患均可能导致步行功能障碍。步态分析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。 步态分析分为定性（目测）分析和定量分析两大类。前者是由医务人员通过目测观察患者的行走过程，并作出大体的分析，此法比较粗略，仅限于定性分析。 定量步态分析研究始于19世纪末，早期主要是借助一些简单的设备（如卷尺、秒表等）辅助分析，常见的如足印法、电子角度计测定法等。20世纪70年代以后定量步态分析发展较快，80年代以后转向采用高速摄像设备的三维步态分析。目前常用的临床步态分析系统进行定量步态分析的频率已经达到每秒60帧以上，测量长度的误差小于1毫米。 随着我国经济的快速发展、人民生活水平的提高，临床三维步态分析系统已经越来越受到国内医学界人士的青睐。可以预见，在未来的几年中，国内将有多家医疗单位添置临床三维步态分析系统。 1、步态分析的主要内容定量步态分析所用参数大致可归纳为如下几类： ●时间-距离参数，包括步长、步幅、步宽、步向角、步速、步频、步行周 期、支撑相时间、摆动相时间等。 ●运动学参数，是指步行中髋、膝、踝等关节的运动规律（角度、位移、 速度、加速度等），骨盆倾斜和旋转、身体重心位置的变化规律等。 ●动力学参数，指引起运动的力学参数，包括地板反力、功与功率等。 ●肌电活动参数，指步行过程中下肢主要肌肉的电生理活动指标。 ●能量代谢参数，指人体运动过程中的能量代谢情况。 2、组成及原理 完整的临床三维步态分析系统应该包括：（1）步态分析仪；（2）测力平板；（3）动态体表肌电仪；（4）气体代谢分析仪。 2.1 步态分析仪 步态分析仪的功能主要是摄取人体在步行过程中各个关节点的运动轨迹，通 1

步态分析

步态分析 一、概述 行走就是人体躯干、骨盆、下肢以及上肢各关节与肌群得一种周期性规律运动,步态就是指行走时人体得姿态，就是人体结构与功能、运动调节系统、行为以及心理活动在行走时得外在表现。正常得步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系统得正常、协调工作，当中枢神经系统或/与骨骼肌肉系统因疾病或损伤而受到损害时,就有可能出现步态得异常。步态分析就是利用力学得概念与人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析得一种生物力学研究方法。 (一)步态分析步骤 1、描述研究对象得步态模式与步态参数,并与正常步态进行比较找出其差异; 2、分析出现差异得原因,研究产生异常步态得机制; 3、确定改善步态得治疗方案,包括步态训练得方法、假肢或矫形器得装配、助行器得选择。 (二）步态分析方法 １.运动性步态分析对步行得运动模式或步行时身体节段间得相关进行描述,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得知识技术与昂贵得专用设备,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得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得摆动相（迈步相)与一个与地面接触并负重得站立相(支撑相）。摆动相就是指从足尖离地到足跟着地,足部离开支撑面得时间，约占步态周期得40%;站立相就是指从足跟着地到足尖离地,即足部支撑面与地板接触得时间,约占步态周期得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得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,各占步态周期得10%。详见图1。 图1 步态周期示意图

步态分析04569

步态分析 第一节概述 一、步态分析的目的 1．确定异常步态的障碍学诊断。 2．确定异常步态的程度。 3．比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。 二、适应症和禁忌症 （一）适应症 1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。 2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。 3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。 4．其他如疼痛。 （二）禁忌症 1．严重的心肺疾患。 2．下肢骨折未愈合。

第二节正常步态 一、步行周期 步行周期指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经过的时间。 分为： 1．站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。 2．迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。 二、正常步行周期的基本组成 （一）双支撑期和单支撑期 双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。 每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。 （二）步行周期分期 1．首次着地 指足跟或足底的其他部位第一次与地面接触的瞬间，此时骨盆旋前5度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。

正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。 2．负荷反应期（承重期）――双支撑期 指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。 3．站立中期 指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。 4．站立末期 指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。 5．迈步前期――双支撑期 指从对侧下肢足跟着地到支撑腿足趾离地之前的一段时间。 6．迈步初期 从支撑腿离地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退与地面垂直时。 8．迈步末期

步态分析临床评定技术常规

步态分析临床评定技术常规 【目的】应用运动和力学原理对步行动作进行分析，以评定步行功能，发现异常步态，有助于诊断神经系统和运动系统疾病，为步行训练、矫治异常步态提供必要的依据，有助疗效评价。 【内容】 （一）步行周期：从一侧足跟着地开始，到此足跟再次助着地的时间。 1、支撑期60%：足跟着地→脚掌着地→重心转移到同侧→足跟离地→足趾离地。 2、摆动期40%：足上提→膝关节最大屈曲→髋关节最大屈曲→足跟着地。 （二）重心：站立时人体重心在第2骶椎前约1cm，离地时在身高的55%处，步行时重心垂直移动，一个周期二次，振幅5cm。最高点在支撑中期，最低点在足跟着地期。侧方移动，左右各一次，最高点在支撑中期。 （三）骨盆旋转：步行时骨盆在水平面上进行旋转，向

前旋转在足跟着地时，向后旋转在支撑中期，共计8°。 （四）骨盆倾斜：步行中骨盆在额状面上进行左右倾斜，角度约5°。 （五）下肢轴的旋转：摆动期内旋约25°，支撑期外旋。 （六）支撑中期：小腿与地面垂直，膝关节屈曲约15°。 （七）下肢肌群功能： 1、臀大肌、股四头肌、足背屈肌等伸肌在支撑期开始收缩，起伸髋、控制屈膝程度和足放平速度的作用，避免身体前倾，有减震作用。 2、臀中、小肌在支撑早期收缩，起稳定和避免侧向倾斜作用。 3、腘绳肌在摆动减速期收缩，发挥屈膝伸髋及减速作用。 （八）步频数：正常110～120步/min，快速140步/min，慢速70步/min。 （九）步幅：二足跟之间垂直距离，成人男性0~15cm。 （十）步速：每分钟行走距离=步频数×步幅。

（十一）、步宽：双足足中线之间宽度。 （十二）步角：足跟中点到第2趾的连线与前进方向之间夹角。 【方法】 （一）三维步态分析系统、足踏开关跨步分析器（从略）（二）目测法。 1、患者沿直线往返行走多次。 2、从前、后、侧三面，在同一高度进行观察，并详细记录。 3、观察项目包括运动对称性，自如程度，步幅大小，上肢摆动，躯干运动，身体的上下运动；头部位置，肩的位置，骨盆前后倾斜，髋关节稳定性，膝关节稳定性，踝关节运动状况，足跟着地、支撑中期，足趾离地时足的状况，疼痛、疲劳。 4、患者以慢速和快速行走、上下坡、上下台阶、绕障碍物、拐弯，做立定、起坐、蹲起、单足站、踏步等动作。 5、对使用助行工具者，需除去后试行行走。

步态分析概述

步态分析及常用步态测量方法 周长青 2016年01月05日

目录 1 步态概述 (3) 1.1 步态的定义 (3) 1.2 步态的两个基本要求 (3) 1.3 步态周期中的关键时刻 (3) 1.4 步态周期的阶段划分 (3) 1.5 步态的基本指标 (4) 1.5.1 时间因子 (5) 1.5.2 距离因子 (6) 1.5.3 步行速度 (7) 1.6 步态的成熟 (7) 1.7 步态的影响因素 (7) 2 步态检查测量方法 (8) 2.1 时间参数测量 (8) 2.2 空间参数测量 (8) 2.3 运动学测量 (9) 2.4 动力学测量 (9) 2.5 肌电测量 (10) 3 正常步态 (10) 3.1 站立与平衡 (10) 3.2 行走步态周期规律 (11) 3.2.1 矢状面 (11) 3.2.2 额状面 (12) 3.2.3 水平面 (13)

3.3 步态评价（穿鞋的影响） (13) 4 病理步态 (14) 4.1 病态站立与病态平衡 (14) 4.2 长短腿步态 (14) 4.3 踝部障碍者步态 (14) 4.4 膝关节障碍者步态 (15) 4.5 髋关节障碍者步态 (16) 4.6 脊柱及肩带障碍者步态 (16) 4.7 全身障碍者步态 (17) 5 步态分析系统推荐 (17) 5.1 独立测试仪器列表 (17) 5.1.1 运动学仪器： (17) 5.1.2 惯性参数测量仪器： (21) 5.1.3 三维力测量仪器： (23) 5.1.4 压力测量仪器： (24) 5.1.5 肌电测量仪器： (25) 5.2 测试系统推荐 (26) 6 附录 (29)

步态分析的临床应用

步态分析的临床应用 摘要：步行是人类最基本的运动，也是最复杂的运动之一，涉及足、踝、膝、髋、臀、躯干、肩、颈的肌肉和关节的协同运动。Abstract:Walk is the basic active of people and it is one of the most complicate actives,it include foot,ankle,Knee,hip,body,shoulder and neck' s muscle and joint 's active.步态分析是生物力学的特殊分支，是对人体行走时的肢体和关节活动进行运动学观察和运动力学分析，提供一系列时间、几何、力学等参数值和曲线。Gait analysis is a special branch of biomechanics. It is a kinematic observation and kinetic analysis of the limbs and joints of the humanb ody when walking. It provides a series of time, geometry and mechanics parameters and curves. 步态分析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及影响因素，有助于机制研究、临床诊断，也可以指导治疗和疗效评估及康复评估等。Gait analysis aims to reveal the key links and influencing factors of gait abnormalities through biomechanics and kinematics, which is helpful for mechanism research, clinical diagnosis, treatment and efficacy evaluation and rehabilitation evaluation. KeyWords:Walk,Gait analysis. 关键词：步行，步态分析。 1 基本理论 1.1 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 3 个特点：身体平稳、步长适当、耗能最少。正常步态应该是髋关节、膝关节、踝关节的灵活运动，身体良好的平衡能力以及头、躯干、四肢协调、流畅的配合运动。有学者[1] 认为，正常步态的必须条件是 : （1）支撑期良好的稳定性。（2）摆动期足部放松。（3）足够的步长。（ 4）膝关节在支撑期吸收震荡并且蓄积能量，在摆动期带动小腿和足部运动。一个 完整的步态周期中，在承重期，伸髋肌和伸膝肌联合踝背伸共同运动，在支撑相中期的较早阶段，腓肠肌活动取代胫骨前部肌群的活动，大腿仅受股四头肌的控制，同时伸髋肌活动终止，到支撑相末期，只有跖屈肌来稳定髋、膝、踝关节，在摆动相早期，髋、膝、踝关节的屈曲功能被激活，在摆动相中期，只需要髋关节与踝关节的屈曲肌群活动，在摆动相末期，髋、膝关节变成由伸肌控制，同时踝关节继续受背伸肌控制，到此完成一个完整的步态周期[2] 。 1.2 病理性步态影响患者正常行走能力的机制主要有 5 种：畸形、肌肉无力、感觉丧失、疼痛和运动控制受损[2]。临床上常见的异常步态有：短腿步态、关节挛缩或强直步态、蹒跚步态或关节不稳步态、疼痛步态、偏瘫步态、足下垂、内翻步态、膝反张步态、划圈步态、剪刀步态、肌无力步态、共济失调步态、前冲步态或慌张步态、截瘫步态等。有些典型异常步态，对某些特定疾病具有提示意义。对一些不典型步态，则必须作细致检查，从肌肉工作情况以及骨关节的形态和功能的角度去评估。对病理性步态的分析既能为临床诊断提供依据，也能对正在接受康复治疗的患者进行疗效的评估。 1.3 步态分析方法步态分析的方法有定性和定量两种，定性法即目测分析法，医生通过目测观察患者的行走过程，凭借其丰富的临床经验得出初步分析结论 ; 定量法即仪器分析法，定量分析包括运 动学分析、动力学分析、时空参数的分析、动态肌电图等。目前最先进的方法是采用步态分析系

临床步态分析

临床步态分析（Clinical Gait Analysis） ——基础与临床孟殿怀 *偏瘫的治疗： 1、并发症及伴发症的治疗 2、运动功能——肌力 肌张力 ROM 平衡 协调 体位转换 站立与步行运动功能训练的终点目标 3、作业功能 4、感觉 5、认知 6、言语 7、吞咽 8、家居环境改造 正确站姿：纵向——要感觉头顶有根绳子拉紧，整个身体向上挺拔；横向——两肩打开，不要缩成一团。 步态：例1——保护性跛行： 患侧足刚一点地则健足就赶快起步前移； 触地时间：健足长、患足短 患腿迈步小、健腿跨步大 患腿负重小、健腿负重大 可能存在的问题： 关节不稳定——关节稳定的因素：骨性结构基础 韧带与关节囊静态因素 肌肉动态因素 *单腿支撑时稳定主要靠静态因素维持，步行虽然是动态稳定，但只要步行速度够慢，稳定性还是可以得到保证，因此关节不稳不是保护性步行的可能原因。 肌无力——每个关节都有抗重力肌及其优势运动方向，如果抗重力肌无力，则关节往往固定在非优势方向，形成特殊的步态，因此也不是。 疼痛——最常见的原因 感觉障碍——往往是步态不稳，表现为深一脚浅一脚，因此也不是。*所有单侧下肢有问题的患者，步态都表现为患腿支撑时间短而健腿支撑时间长，因此这不是特征性的表现，还要结合临床考虑。 例2——高跟鞋步态 鞋跟越高，重心面越小，稳定性越差；足的形态会有改变； 向前迈步时，除了髂腰肌、股四头肌等内力的作用，还需要外力，即小腿三头肌的蹬地，地面的相反的推动力，此时小腿三头肌进行等长收缩。跖屈时其初始长度缩短，不利于蓄能，易疲劳，且会得到强化，长时间后横截面积会

增加，出现肌肥大；长时间短缩可能出现跟腱的缩短；可出现踝关节及足的韧带的前后力量不均衡 *影响肌力的因素：肌肉的初始长度——最适初长度是其静息状态的1.2倍。 肌纤维的募集 肌肉的横截面积 肌肉的长轴与离得方向 杠杆 一、步态分析的基本概念 步行的基本概念：从某一地安全、有效地移动到另一地方。 步态：行走时的人体姿态，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。 步态分析：利用力学的概念和已经掌握的解剖、生理学知识对人体的行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。 步态分析方法： 定性分析——目测，由医务人员通过目测观察，作大体分析。 定量分析——足印法 电子角度计测定法 三维步态分析 作用：判断功能状态 辅助制定治疗方案 判断治疗效果 预测功能转归 辅助疾病机理的研究 功能分级的标准 *有很多患者，尤其是老年患者，其腰背痛的原因可能是姿势不当造成的，比如脊柱侧弯或长短腿，导致重心的偏移，双侧肌力不均衡。 二、步态分析基础 1、生物力学：力的作用 杆杆原理 功与功率 关节自由度 2、解剖学：下肢主要骨 *肩外展：由冈上肌发动（运动的前30°），由三角肌发力（30°以后）。 肌肉：髋肌——前群髂腰肌—止于小转子，屈曲外旋髋关节 后群臀大肌—主要后伸髋关节，部分外旋外展髋关节，下部纤维紧张髂胫束 臀中肌—止于大转子外上，外展髋关节。臀中肌在步行时最主要的作用是反向作用，在单腿支撑相时，保证重心落在支撑侧足的内侧，避免躯干过度屈曲。若臀中肌无力则出现“鸭步”。 大腿肌—前群股四头肌—股直肌跨髋关节，可以伸膝屈髋，其余三头作用均为伸膝。*股内侧肌在0~30°起作用，股外侧肌在30~90°时起作用，超过90°主要是股直肌，股中间肌全程均有作用，但较弱。因此膝

步态分析

步态分析 项目七步态分析 第一节概述 一、步态分析的目的 1．确定异常步态的障碍学诊断。 2．确定异常步态的程度。 3．比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。 二、适应症和禁忌症 （一）适应症 1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。 2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。 3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。 4．其他如疼痛。 （二）禁忌症 1．严重的心肺疾患。 2．下肢骨折未愈合。 第二节正常步态 一、步行周期 步行周期指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经过的时间。 分为： 1．站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。 2．迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。二、正常步行周期的基本组成 （一）双支撑期和单支撑期 双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。 每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。 （二）步行周期分期 1．首次着地 指足跟或足底的其他部位第一次与地面接触的瞬间，此时骨盆旋前5度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。 正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。 2．负荷反应期（承重期）――双支撑期 指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。 3．站立中期 指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。 4．站立末期 指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。 5．迈步前期――双支撑期 指从对侧下肢足跟着地到支撑腿足趾离地之前的一段时间。

步态分析仪器(DOC)

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步态分析实验报告

步态分析方案设计 报告说明：我看了五篇关于步态分析的文献，并对其具体实验方法进行归纳。五篇文献的原文在文件夹中。最后为我的方案设计。 一、A practical gait analysis system using gyroscopes陀螺仪分析步态 本研究是为了调查使用单轴陀螺仪来研制简单便携步态分析系统的可行性。陀螺仪绑在小腿和大腿的皮肤表面，记录小腿和大腿角速度。这两部分的倾斜度和膝关节角度都来自角速度。使用从运动分析系统得到的信号来评估角速度和陀螺仪传来的信号，发现这些信号有不错的相关性。当转身时，腿部倾斜度和角度信号会发生漂移，有两种方法来解决这个问题：（1）自动复位系统，重新初始化每个步态周期的角度；（2）高通滤波。两种方法都能很好的纠正漂移。小腿部的单陀螺仪可以提供以下信息：腿部倾斜度、摆动频率、步数以及步幅和步速的估计。 具体方法： 受试者在步态实验室沿直线行走进行陀螺仪数据收集，陀螺仪用绳子固定在大腿和小腿部，感测轴沿中间-横向方向，以测量矢状平面中的角度。 两个人加入测试，一个是不完整的脊髓损伤，一个没有损伤。一运动分析系统使用各部分解剖学位置的回射标记物来评估腿部的偏移、腿部的角速度和膝角度。实验开始前5s，受试者直立站立以初始化倾斜角度和陀螺仪的偏置，随后，对象以一个自己喜欢的速度沿预定路径行走。进行了三组实验来分析陀螺仪的性能，并计算步幅、步态周期时间和每次行走期间的速度。第一个实验，数据来自两小腿上陀螺仪的信号，并与未损伤者进行比较。后两个实验是陀螺仪的数据与运动分析系统进行比较。第一个实验是比较小腿不同位置的陀螺仪信号，对于同一小腿上的两个点，先站立后倾斜，两个点的角速度、角度应该是相同的，陀螺仪一个放在胫骨关节处，一个放在胫骨靠近踝关节10cm处。第二个实验一个放置在大腿髌骨上方10cm处，一个在胫骨靠近踝关节10cm处，记录的是陀螺仪的角速度。第三个实验，陀螺仪放置于第二个相同，受试者直行4.5m然后转身180°。 二、Acoustic Gaits: Gait Analysis With Footstep Sounds 声步态 我们描述的是声步态——从人正常行走时的脚步声推导人的自然步态特征。我们引入了步态轮廓，这是从通过麦克风收集的脚步声时间信号得到的，可以说明某些时空步态参数，这些参数是通过对声步态轮廓的三个时间信号分析方法提取，三个时间信号分别是平方能量估计、希尔伯特变量和Teager–Kaiser能量。通过对这些参数估计的统计学分析，我们发现从步态轮廓获得的时空参数和步态特征可以连续可靠地评估目前用于标准化步态评估的临床和生物测定步态参数信息。我们的结论是Teager–Kaiser能量可以在不同时间、地点提供最稳定的步态参数估计。相对于目前实验室步态分析中使用的昂贵侵入式系统，如测力台、压力垫、可穿戴传感器，声步态使用便宜的麦克风和计算设备制成了准确非侵入式的步态分析系统，而且实验室的一些系统会改变正在测量的步态参数。

偏瘫的步态分析

偏瘫的步态分析 来源：刘传雪的日志 偏瘫是指由于脑血管意外、脑外伤、脑肿瘤术后引起的运动中枢受损导致对侧躯体运动障碍。许多患者有明显缺陷和畸形，表现为异常的步态、行走速度缓慢、费力、稳定性差等。通过康复治疗，患者的步态可以得到改善。 1步态分析 步态分析由5个部分组成，包括观察形成行走动作的特定变量和反映步态动力学所产生的效果两部分。观察形成行走动作的特定变量有：动作分析(motion analysis)—确定每个关节动作的大小和时值；动态肌电图(dynamic electromyography)—确定肌肉活动在步态周期中的发生时间和相对强度；测力板试验(force plate)—确定下肢承重所经受的负荷变化。跨步分析(stride analysis)和能量消耗测量(energy cost measurement)。后两者用于反映步态动力学所产生的效果。每个患者步态异常的程度不同，分析的方法也不同，一般作观察式步态分析(observational gait analysis)应检选出主要的步态异常，然后确定进一步检查的项目。 观察式步态分析时，一方面将所观察的一侧下肢在步态周期中按功能分为不同的期，通常为8个期，即开始触地期(initial contact, IC)、承重反应期(loading response, LR)、站立中间期(midstance, mst)、站立终末期(terminal stance, Tst)、摆动前期(preswing, Psw)、开始摆动期(initial swing, Isw)、中间摆动期(Midswing, Msw)和终末摆动期(terminal swin g，Tsw)，前5个期为站立期的连续5个不同的阶段，后3个期为摆动期的连续3个不同阶段；另一方面将偏瘫患者与行走有关的身体部分，包括躯干、骨盆、髋、膝、踝、足趾一一作仔细观察，步态各期出现的异常动作，即病理性步态的外在表现，是直立行走的肌肉在上运动神经元受到损害后，出现下运动神经元及其所支配的肌肉活动失去控制，导致肌张力增加，肌协调收缩功能障碍，并可由动态肌电图证实。偏瘫步态具体表现如下：●开始触地期：缺乏足跟着地，而是前足、或整个足底、或足底外侧缘着地，这是由于足背屈不足，伸膝不完全或足内翻所致。 承重反应期：踝关节过度跖屈，呈马蹄足，可能是由于跟腱挛缩，或由于持久而过度的小腿三头肌活动，使前足首先着地，正常足跟着地的摇滚动作丧失，使步态不平滑。正常胫骨在足跟处摇滚向前运动比大腿向前运动快，引起膝屈曲，而偏瘫病人吸收缓冲体重冲力的膝屈曲消失。前足着地反而给胫骨产生向后的推力，妨碍身体向前推进和利用下肢的动量向前，使能量消耗增加。足内翻多由于胫前肌在摆动期过度活跃，或小腿三头肌提前活动引起。足外侧缘着地使负重面不稳定。当髋内收肌过度活动、共济失调、本体感觉受损时，可引起患足在健足前方着地，易致内翻损伤或不稳跌倒。 ●中间站立期：由于挛缩、过度屈肌活动和强力的伸展模式，正常踝关节从15°跖屈位至大约10°背屈位的转移动作消失，患者不能将体重从足跟转移到前足，并出现两种代偿方式。如果膝活动度良好，就会出现膝过伸；如果患者有充分的伸髋控制能力，或有手杖支撑时，就会出现躯干前倾。两种情况均使骨盆后缩处于足跟的后上方，影响了身体向前的动量和步长。

步态分析仪

步态分析仪 一总体要求 ★1满足临床科室要求，凡涉及设备安装及施工由中标方负责，按照科室要求提供交钥匙工程具备2投标时要求提供原厂家的检验报告、技术参数表及产品彩页具备★3投标产品应为国内外知名品牌，先进机型及配置具备4提供近三年的销售业绩提供5仪器配备所有软件使用最新版本且终身免费升级，端口免费开放，能与我院各信息系统无缝对接具备6数量1台二技术要求 1自动计算和记录：步长、步宽、步态对称性、重心轨迹、步态节律、地面作用力、神经控制能力及障碍躲 避能力等 具备 2提供髋膝踝关节和骨盆活动角度曲线，单支撑相/双支撑相数据，摆动相数据，内外翻数据，步宽，足偏角， 步长，步频，步数，步速，步行周期，运动时间数据，各主要三维步态参数标准差数据 具备 3虚拟现实步态适应性训练及评测：系统前置超大屏幕中可以模拟虚拟行走环境，如街道、丛林、桥梁等环 境，同时添加一些认知任务，使患者通过调节步态来完成目标 具备 4步态训练：系统跑台通过视觉、听觉提示为行走障碍患者进行步态训练和评估，并具有安全可控的条件下 进行行走中的躲避障碍训练的功能 具备 5跑台内置测力台装置，能够覆盖整个跑台，实时监测患者步态情况具备 6提供多种具有运动反馈的步态训练和关节活动度训练，可以根据患者情况设置不同难度级别。训练结束能 够生成运动疗法报告 具备 7步态参数自动记录，并直接生成评估报告具备8提供中文操作界面，系统操作简单快捷具备 9安全保护：采用悬吊式保护和安全扶手相结合的方式，能在保证患者安全的前提下最大程度保留身体活动 的空间 具备 10能自动识别患者的步态模式，可生成步态引导训练模式投影，并可根据病人步态参数进行调节具备11跑台具备11.1速度范围：0.1-22km/h具备11.2倾斜角度：0-25°可调具备11.3最大载荷：≥150kg具备11.4接口：视频同步输出具备11.5测量范围：1-120N/cm2具备11.6采样速率：≥100Hz具备11.7传感器面积：≥108x47cm具备11.8传感器数量：≥5000具备11.9程序：6个运动程序；28个测试程序，8个自定义程序具备12提供详细配置清单及分项报价(含名称、规格、型号、数量、单价)具备13提供设备附件及各类配件详细报价（含名称、规格、型号、数量、单价)具备三技术及售后服务 ★1整机质保期≥3年（提供厂家保修承诺），在质保期内每年由维修工程师提供至少2次的上门维护保养工 作 具备 2中标方应对设备操作及维修人员进行操作及维修培训，直至技术人员熟练掌握使用及维修技能为止，提供 详细培训记录,提供设备设计使用寿命 具备

(IDEEA3)便携式步态分析仪

IDEEA?步态分析/能量消耗和身体活动智能测量仪(Intelligent Device for Energy Expenditure and Physical Activity) 产品说明 MiniSun LLC

IDEEA?特点 1．国际最领先的技术：是在人类历史上能够第 一次精确测量人体在24小时中的活动类型，持续 时间，活动强度以及生活质量，身体素质等功能。 2．权威性：经过多国大学及研究机构（美国范德 堡大学，哥伦比亚大学，中国康复研究所等）长 达12 年的努力，IDEEA?已成为临床应用诊断仪 器，获得美国卫生部，哈佛大学，加州大学等世 界上众多权威评价，发表的国际论文数十篇。 3．可在自由环境中测试：整套仪器体积很小、重 量仅为150克,仪器可以在测试者自由活动状态 下连续测试,记录。 4．仪器的测试时间灵活：可以长至几天，短至几 分钟。可以白天、晚上、随时随地进行测试。 5．使用简单、方便：机器佩戴方便，智能化分析 软件包将全自动分析数据并产生多种测试报告。（图一 IDEEA机器） 6. 准确性高：自动识别超过45种的活动和姿态，包括所有日常活动及运动，如:坐,站,走,跑,跳,上/下楼等,准确率98%以上（经国际权威杂志 认证和数千人的临床测试） 7.可回放测试者的日常动作：可重复测试者的活动，从几分钟到24小时皆可，告诉人们过去的时间测试者在做什么。 8.可与常规测试项目结合：24小时同时记录心电、心率、肌电、关节角度、足底压力、肢体旋转角速度等,为多方位、不间断观察、记录、诊断病例提供可能。

IDEEA?功能用途 1．专业的步态、功能参数分析(超过45种的人体活动识别以及步态的八个时相)。包括在自然状况下,连续２４小时进行步态分析、活动、运动体质、能量代谢、及心功能的联合测定, 该功能为国际首创。 2．体能评估（包括活动类型，体力消耗，身体素质，机械功，卡路里消耗） 3．自然生活,运动中的心率/心电，肌电，关节角度等,并能显示异常指标时测试者的行动,姿势(例:跑步或睡眠时心电异常) 4．慢性病及亚健康群体的健康状态定量评估, 生活质量、自理能力及功能障碍的评估和监测(例:能否上/下楼,过马路; 有无摔倒危险) 5．中风病人，外伤病人的康复及手术效果的评估 6. 对神经肌肉病类的诊断,疗效评估,治疗指导(例:巴金森氏症及多样硬化病的药量控制及选药) 7．对骨科疾病进行诊断,疗效评估,包括髋关节，膝关节，踝关节等手术效果 8．劳动强度的评估鉴定，用于工伤与劳保，合理工序安排（工伤的预防和监测） 9．摔倒危险性及身体平衡测试及风险评估, 包括自然生活状态下行走能力、摔交风险评估(老人，病人等） 11．重大伤害后躯体功能评价 12．对脑瘫患者的步态分析及行走训练的评估和指导。 13．小儿多动症的分析诊断。 14．在正常工作和生活状态下进行记录，能客观地、定量地评估健康状况,受伤和功能损伤程度。 15．行走能力（活动能力）与同龄人平均水平相比较所处的位置;训练/锻炼后实际体能的进步; 速度、行走距离的增强; 异常步态的发现，从而对相应疾病的预测。

步态建模与分析

步态建模与分析 1 步态分析的基本理论与方法 1.１步态研究的意义 行走是我们每个人日常生活的重要组成部分，所以对步态的各方面进行研究显得至关重要。国外很早就在步态方面进行了大量的研究,起源于１７世纪欧洲，延续至今已有近四百年的历程。国内则从1９82年开始戴尅戎等人逐渐接触和研究,在近几年日趋成熟，从内容、方法、结论等多方面都有较大进展。 除医学研究外，许多工程领域都与步态研究密切相关： 1．临床诊断。临床医学上对于病症，特别是运动功能障碍病症的正确诊断及治疗手段都是基于对人体正常与非正常运动充分了解的基础上的，因此关于人体运动参数的检测与分析方法的研究是该领域的必须环节。 ２.康复工程。肢体残疾是所有残疾中发生率最高的一种,肢体残疾直接导致的是患者的运动功能障碍。肢体残疾者使用的假肢和矫形器是康复工程领域中两项很具代表性的主要技术，也是将人体运动机理分析的成果进行应用研究的典型范例。 3.人机工程学。人机工程学研究的是人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用。作为人机系统中的两大组成部分之一,人体的各种功能（包括运动功能）和限度是人机工程学的重要研究对象,也是人机工程学研究的基础之一。 ４.体育科学。体育科学包括运动医学、运动生理学等与体育运动相关的学科,它们均是以体育运动作为研究对象,通过对人体运动的研究来提高体育运动的水平，减少和避免运动中的意外伤害,治疗运动损伤等。在对很多体育运动(如体操、跳水等)的研究中,运动的协调和身体的平衡是重要的关注方向。 5.仿生机构与仿生制造。自然界的生物经过了漫长的进化，构造了相当完美的生命系统，模仿生命系统来改进现有设计、制造方法和制造系统具有重要的实际意义,生物学与机械工程结合产生了生物机械工程学（biomechanical eｎｇineering)；医学与工程科学结合形成了生物医学工程学(bｉomedｉcal engine ｅrinｇ)[1]。 1.2 人体步态周期 每个人独特的步行方式代表了他如何解决以最小的力量,足够的稳定性和优

步态分析在康复中的应用

[步态分析在康复中的应用] 摘要 随着科学技术的发展和进步，一个人的足底压力和步态会像血 压、体温那样，从一个侧面反映出人体的健康状况和病变特征。 步态分析技术在康复领域已有广泛的应用：可进行康复训练前 后的足底压力对比测试，评价康复训练的效果；也可用足底压 力步态分析的数据与曲线鉴别、评定肢体伤残的程度，为制定 整体的康复计划提供客观依据等等。

步态分析在康复中的应用 1、足底压力（PlantarPressure）与步态分析（GaitAnalysis）： 步态分析是利用力学的概念和人体解剖、生理学知识对人体的行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。足底压力是人体在静止站立或者动态行走时，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一个地面的反作用力。 足底压力测定是步态分析的一个重要组成部分，是分析和衡量异常足底应力分布和步态的基础，它对运动系统疾病的病因分析、诊断、功能及疗效评定均有重要意义，因此其临床应用越来越广泛。 足底压力分布能反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，对足底压力的研究可揭示人体在不同状态下的足底压力特征,即运动过程中足的动力学特性。当下肢功能及足内结构轻微变化时,都将改变足底压力负荷的分配,因此研究人体不同状态下（正常人与病人之间、站立和步态之间）的足底压力的变化，可以用来进一步分析并获得人体各部位的受力情况和生理、病理学参数，从而可以与病史、其他检查联合使用对人体健康程度进行诊断。2、步态分析在临床医疗领域的应用： 步态分析技术提供定量的功能评估，该技术是重要的定量检查与分析的手段，从而改变了沿用已久的定性分析和直观描述，可揭示人体在不同状态下的足底压力特征，即运动过程中足的动力学特性。它已逐渐成为临床生物力学研究与足部康复评定的重要手段,为足疾的功能康复、疗效评定和手术后效果鉴定提供客观评价。 随着新型传感器技术的发展与计算机技术的广泛应用，足底压力测量技术在临床医疗领域得到越来越广泛的应用，测量技术也不断的发展成熟，指标也逐步丰富，测量的精度也随之提高。 糖尿病足部病变是糖尿病常见的并发症，15%以上的糖尿病病人一生中会发生足溃疡或坏疽,14%～24%的足部溃疡病人需要截肢治疗。足底压力增高可用于预测糖尿病足溃疡，是足溃疡发生的独立危险因素，相关性高达79-90%。应用足底压力测量仪测定足底不同部位的压力分布,探讨足部生物力学的改变,可了解糖尿病病人足底压力是否有异常变化,筛查糖尿病足的高危人群,为糖尿病足的早期干预和指导治疗提供证据。 脑瘫患儿步行常表现出特殊的病理性步态,严重时甚至导致步行功能障碍，对脑瘫儿童进行步态分析，帮助其提高姿势控制和平衡协调能力，建立和改善步行能力。 随着生活质量的提高，肥胖在我国已成为一个日益严峻的问题，而青少年肥胖更是不容忽视。对肥胖青年这个特殊人群的足底压力步态研究提示我们：肥胖人群足底各区域所受地面反作用力的冲量大，所以其鞋的设计应尽可能增大与脚的接触面积，进而增加足与地面的接触时间，达到减小冲击力值的目的；肥胖青年行走时重心运动轴线符合正常人体生理规则，前脚掌处压力中心过于密集，若长期大负荷刺激第2、3跖骨头处易形成胼胝体。 3、步态分析在康复领域的应用： 随着科学技术的发展和进步，一个人的足底压力和步态会像血压、体温那样，从一个侧面反映出人体的健康状况和病变特征。步态分析技术在康复领域已有广泛的应用：可进行康复训练前后的足底压力对比测试，评价康复训练的效果；也可用足底压力步态分析的数据与曲线鉴别、评定肢体伤残的程度，为制定整体的康复计划提供客观依据等等。 3.1步态分析用于术后功能与疗效评定： 步态分析可在足部手术前后分别进行，用来评估足部手术的疗效。 目前对跟骨骨折的疗效评价多为患者的自觉症状，缺乏客观指标，较常用的评分系统也各自存在缺陷，而足底压力步态分析为跟骨骨折术后更加精确化、客观化的疗效评价作了初步探索，可为跟骨骨折临床术式的选择及术后康复治疗提供客观指导。 拇外翻患者由于先天或者后天因素导致拇趾骨和第一跖骨的关节倾斜超过15度，穿鞋、久