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

OA的病人因主要训练股内侧肌。股直肌发挥屈髋作用时必须在伸膝充分的前提下。

缝匠肌—起自髂前上棘，止于胫骨上端内侧，屈曲、外旋髋关节。阔筋膜张肌止于胫骨外侧，屈曲、内旋髋关节。

*缝匠肌与阔筋膜张肌在膝关节屈曲时起屈膝作用，在伸膝关节时又可起伸膝作用。

后群腘绳肌：除股二头肌短头外，其余头都跨髋关节。屈曲膝关节。在屈膝时可由后伸髋关节的作用。

内侧群内收肌止点在股骨粗线，内收外旋髋关节。

小腿肌—前群胫前肌—止于第一楔骨和第一跖骨的内侧面和跖面，背屈踝关节、内翻足。

内侧群胫后肌—内翻、内收足，跖屈踝关节。*单纯内翻并轻度足下垂，受限考虑胫后肌痉挛。

外侧群腓骨长短肌—外翻足、跖屈踝关节，长肌同时帮助维持足横弓。

后群腓肠肌—维持人体稳定性的重要肌肉。屈膝、足跖屈。站立时固定膝踝关节，防止身体前倾。

比目鱼肌—强有力的踝跖屈，在蹬地动作中起较大的作用。

踇/趾长伸肌—踇长伸：背伸、伸踇趾；趾长伸：背伸、伸第2~5趾。

踇/趾长屈肌—踇长屈：跖屈、屈踇趾；趾长屈：跖屈、屈第2~5趾。

*足下垂的病人，在解决了小腿三头肌痉挛后，如果没有注意同时解决踇、趾长屈肌的问题，踝关节已回到正常位置，可是踇趾及足趾屈曲，易导致跖趾关节疼痛及跖筋膜炎。

足肌——维持足的稳定。

三、步态分析对象与步行状态

步行障碍：由国内障碍引起的运动障碍，是关于步行运动能力的障碍。

异常步行：由各种疾病引起的运动障碍，意味着在步行观察中所见的异常状态。

步行状态：恒定步行——在至少10步以上的连续步行中，除掉前后过渡状态的中间部分为恒定步行。

自由步行——对步行方法没有特殊指示的时候，或者在测试对象没有意识到自己是在被人观察时的步行。

规定步行——对步行方法有具体指示的步行。

负荷步行——提出与测试对象原来的步行方法不同的具体动作目标时的步行。如按照节拍器的声音行走。

正常步行

裸足步行——在不穿写的状态下步行

穿鞋步行——在明确是穿鞋状态下测试

支具步行——穿戴或装配某些下肢支具时的步行。使用拐杖时称为拐杖步行、使用AFO时称为AFO步行，等。

自然步态：要点——合理的步长、步宽、步频

上身姿势稳定

最佳能量消耗

生物力学因素——具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。*能蹬地向前。穿戴双侧KAFO的患者没有蹬地功能。

可以在足触地时有效吸收机械能，以减小撞击，并控制身体的前向进程。*步行时一般是足跟落地，因足跟部有较厚的脂肪垫。

支撑相有合理的肌力和髋膝踝角度（重力方向），以及充分的支撑面（足的位置）。*单纯股四头肌无力，可以由髂腰肌和臀肌代偿控制膝关节。

摆动相有足够的推进力、充分的下肢地面廓清和合理的足触地控制能力。

廓清——步行时摆动相下肢适当离开地面，以保证肢体向前进。包括：摆动早期的膝关节屈曲60度左右；早—中期的髋关节屈曲；中—后期踝关节背屈。

支撑相：主要是保证对侧肢体伸直，以减少廓清难度。如：支撑中期踝跖屈控制（防止胫骨过分向前行进）；中—末期的膝关节伸展；末期足跟抬起（踝跖屈）。

*偏瘫患者划圈步态：患侧下肢踝跖屈，健侧下肢相对缩短，廓清困难，划圈步态是最省力的代偿方式。

四、常用步态参数

时间参数：支撑相

摆动相

综合

空间参数

速度参数

步态周期：从一只脚某一动作（通常为着地）开始，到同一只脚下一相同动作为止的时间间隔。每一侧下肢有其自身的步态周期。正常情况下双侧是相等的。

支撑相——早期：足开始接触地面至对侧足开始离开地面之间的过程。此时双下肢均与地面接触“双支撑相”。

首次触地：足接触地面的瞬间，正常部位为足跟。参与肌肉有胫前肌、腘绳肌、臀大肌。意义—首次触地异常是造成支撑相异常的最常见原因之一。

称重反应：首次触地后重心由足跟向全足转移的过程。参与肌肉有股四头肌、腓肠肌、臀中肌。意义—骨盆运动在此期趋向稳定。*臀中肌收缩是为了保持躯干的稳定；腓肠肌收缩防止胫骨过度向前运动（腓肠肌无力可出现“膝塌陷”步态，儿童患者可出现“跟行足”步态）。

双支撑相时间与步行速度成反比，跑步时双支撑相消失，表现为双足腾空（双摆动相）。

地板反力（GRF）：首次触地时一般相当于体重和加速度之和，正常步速时为体重的120~140%，缓慢步态时等于体重。减慢步速可以减少首次触地负荷。

中期：支撑足全部着地，对侧足处于摆动相。主要是保持膝关节稳定，控制胫骨向前的惯性运动，为下肢向前推进做准备。参与肌肉有腓肠肌和比目鱼肌。意义—下肢承重能力小于体重或身体不稳定时此期缩短，以将中心迅速转移到另一只下肢，保持身体平衡。

晚期：下肢主动加速蹬离地面的阶段，开始于足跟抬起，结束于足趾离地。参与肌肉有腓肠肌和比目鱼肌（等长收缩），股四头肌和髂腰肌（向心性收缩）。

摆动相——早期：足廓清地面和屈髋带动屈膝，加速肢体向前摆动。参与肌肉有髂腰肌、胫前肌、股四头肌。意义—如果地面廓清能力障碍（如足下垂）或加速障碍（髂腰肌和股四头肌肌力不足），将影响下肢向前摆动，导致步态异常。

中期：对足廓清功能要求最高的时期。参与肌肉主要是胫前肌（保持踝关节背屈）。

晚期：使下肢前向运动减速，准备足着地。参与肌肉有腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌。

步行中的其他问题：

跖筋膜：蹬离地面时跖筋膜拉伸。如果有踇趾长屈肌痉挛，可出现跖筋膜炎，导致顽固性疼痛。

足趾：蹬离地面时，跖趾关节最大背伸可达55°，穿硬底鞋行走易导致足趾疼痛。*如果没有趾长屈肌的痉挛，制作AFO时建议尽量将跖趾关节留出来。

步行中的能量消耗

跖屈挛缩15°时，步行支撑相需要屈髋代偿。

膝关节屈曲角度越大，股四头肌所需的力量越大。

屈髋挛缩时通过膝过伸及踝跖屈代偿。

关节融合对步行效率的影响：髋关节融合最大。

时间参数：步频——单位时间内行走的步数。正常95~125/min

步速

空间参数：步长——从一只脚触地点到另一只脚同样的触地点之间的距离。正常值：50~80cm。正常人左右侧下肢的步长基本相等。*步长可以是负值。

步幅——从一只脚触地到同一只脚再次触地之间的距离，=左步长+右步长。正常值100~160cm。步幅没有负值。

步宽——双脚之间的侧向距离，通常以脚踝中心为测量点。步宽越小稳定性越差；但步宽越大，说明患者本人的稳定性越差。

步向角——一侧足的中轴线与前进方向之间的夹角。*是判断“O"型腿的重要指标。

五、步态分析的主要内容

时间—距离参数

运动学参数

动力学参数

肌电活动参数

能量代谢参数

1、运动学分析：是步行时肢体运动时间和空间变化规律的分析。

重心

肢体节段：线性位移和角度位移

*例——自发足趾步行

病史：14岁男性患者，自发足趾步行，经过努力或指导可以足跟步行。

康复目标：增加步行时踝背屈

康复方案：腓肠肌肉毒毒素注射

腓肠肌牵拉

步态分析：足尖步行时腓肠肌缩短，足跟步行时腓肠肌的长度仍短于正常，差别约2%，比目鱼肌的足跟长度亦短于正常，最大相差4.5%，说明比目鱼肌的问题大于腓肠肌。治疗方案可改为：比目鱼肌的肉毒毒素注射和前伸，减少了Botox的用量。

2、动力学分析：对步行时作用力、反作用力的强度、方向和时间的研究方法。

基础是牛顿第三定律

GRF：地面反作用力，只在支撑相出现。

COP：压力中心点足跟落地时cop位于足跟中点的外侧，支撑中期是时向内侧移动。从足跟落地到足趾离地，cop从跖骨头移到大踇趾。

关节力矩

3、肌电分析：体表肌电

4、能量代谢分析：

能量消耗指数——EEI

氧价——OC 运动时人体单位体重、单位距离所消耗的氧气量，单位为ml/kg.m。

六、步骤与方法

了解病史

体格检查

步态观察：从不同方向或角度观察步行状况，必要时可以改变患者的步行状态以明确疾患。

工具或仪器检测

分析结构，给出意见和建议