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步态分析 2020 3 20 1 步态分析 概念 是利用力学原理和人体解剖学 生理学知识对人类行走状态进行对比分析的一种研究方法 包括定性分析和定量分析 2020 3 20 2 步态分析 步态 gait 是指人体步行时的姿势步行 walking 跑 running 2020 3 20 3 正常步态 支持体重 单腿支撑 摆动腿迈步 2020 3 20 4 正常步态的基本构成 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步频 行走中每分钟迈出的步数步速 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步行时相 一个步行周期可分为支撑相和摆动相 2020 3 20 5 步行周期 1 支撑相支撑相是指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 一般占一个步行周期的40 2020 3 20 6 步行周期 双支撑相 在一个步行周期中 当一侧下肢完成足跟抬起到足尖向下蹬踏离开地面的时期内 另一侧下肢同时进行足跟着地和全足底着地动作 所以产生了双足同时着地的阶段 2020 3 20 7 步行周期 摆动相是指在步行中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 一般占一个步行周期的40 2020 3 20 8 正常步态的运动学变化 2020 3 20 9 正常步态的运动学变化 摆动相下肢各关节的变化 2020 3 20 10 参与的主要肌肉活动 1 竖脊肌 在步行周期支撑相初期和末期 竖脊肌活动达到高峰 以确保行走时躯干保持正直 2 臀大肌 收缩活动始于摆动相末期 并于支撑相中期达到高峰 在摆动相后期臀大肌收缩 约在步行周期的85 3 髂腰肌 髋关节于足跟离地至足趾离地期间伸展角度达到峰值 10 15 4 股四头肌 股四头肌收缩活动始于摆动相末期 至支撑相负重期达最大值 2020 3 20 11 参与的主要肌肉活动 5 缝匠肌 在支撑相末期和摆动相初期 作用为屈膝 屈髋 在摆动相末期和支撑相初期 使膝关节旋内 6 腘绳肌 主要收缩活动始于摆动相末期 7 胫前肌 足跟着地时 胫前肌离心性收缩以控制踝关节跖屈度 防止在足放平时出现足前部拍击地面的情况 足趾离地时 胫前肌收缩 再次控制或减少此时踝关节的跖屈度 保证足趾在摆动相能够离开地面 使足离地动作顺利完成 8 小腿三头肌 主要与站立时小腿与足之间的稳定有关 在支撑相 能固定踝关节和膝关节 以防止身体向前倾斜 2020 3 20 12 正常步态的动力学变化 人体在行走过程中承受着来自地面的地反应力和力矩 地反应力分为垂直分力 前后分力和侧向分力 2020 3 20 13 正常行走状态的动力学区别 静态站立时 地面反应力等于体重 走路时人的重心在不断地上下移动 双支撑相时重心最低 相当于以双腿为边步长为底的等腰三角形的高 而摆动相中期的重心最高 相当于腿长 实际上还要加一个常量 2020 3 20 14 步行中的能量消耗 一 影响步行能量消耗的决定因素正常人的身体重心位于解剖位的第二骶椎前面 随着步行进程的发展 重心沿着一条正弦曲线做规律性的上下 左右移动 重心上下移动所消耗的能量要大于克服水平移动所需要的能量 移动幅度越大 消耗的能量就越多 2020 3 20 15 步行中的能量消耗 二 步行的能量消耗步行过程中的能量消耗除与身体重心的转移幅度有关外 还与心肺功能 患者的心情和温度 气候等因素有关 Burdett等建议用生理能耗指数为指标来估计能耗 生理能耗指数等于步行时心率减去静息时心率 然后除以步行速度 PCI越大 表明步行能耗越大 2020 3 20 16 步态分析方法 临床定性分析1 病史2 体检导致步态异常的常见原因有 1 神经系统疾患1 中枢性神经疾患 如脑卒中 脑外伤 多发性硬化 血管畸形 帕金森氏病 后颅窝肿瘤 遗传性小脑变性病 代谢性疾病 脊髓损伤等 2 周围性神经疾患 周围神经炎 周围神经损伤及代谢性疾病等 2020 3 20 17 步态分析方法 2 骨骼肌肉疾患1 肌肉疾患 局部损伤引起的肌无力 遗传因素导致的肌营养不良等 2 骨及关节疾患 两侧肢体不等长 下肢关节炎 骨关节损伤 脊柱侧弯 截肢等 3 老年步态 随着年龄的增长和身体多脏器功能的退化 老年人行走时呈现出特有的步态 3 观察 2020 3 20 18 常用的方法 四期分析法两个双支撑相 一个单支撑相 一个摆动相 健全人平地行走时的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 单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 2020 3 20 19 常用的方法 RLA八分法美国加州RanchoLosAmigos康复医院的步态分析实验室提出的 在一个步行周期中求出八个典型动作姿位点 即支撑前期 支撑初期 支撑中期 支撑末期 摆动前期 摆动初期 摆动中期 摆动末期 2020 3 20 20 行走能力的评定 功能性行走 安全 独立行走时稳定 没有跌倒的忧虑 不需要他人的帮助 质量 行走姿势基本正常 站立时双手能游离做其他活动 不用步行框架等笨重的助行器 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 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 2020 3 20 21 行走能力的评定 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的帮助能作短暂步行者 称为治疗性行走 给患者能站能走的感觉 形成巨大的心理支持 减少对坐骨结节等处的压力 减少压疮发生的机会 肢体负重可以防止或减轻骨质疏松 下肢活动改善血液淋巴循环 减缓肌肉萎缩 促进尿 大便的排出 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 2020 3 20 22 评定行走能力的方法 Hoffer步行能力分级Nelson步行功能评定功能独立性测量 2020 3 20 23 定量分析 一 评价步态参数 二 步态分析系统 三 足底压力系统计算机化测量人站立或行走中足底接触面压力分布的系统 它以直观 形象的二维 三维彩色图像实时显示压力分布的轮廓和各种数据 还可用于 神经系统疾病的诊断与康复评定 高危足病的诊断与预防 足踝矫形器疗效的监测 手术效果的评定 四 动态肌电图通过贴在皮肤上的表面电极测量肌肉的活动 2020 3 20 24 定量分析 五 超声定位步态分析仪三维测力台系统 对站立或行走时足底与支撑面之间的压力 冠状面 矢状面和水平面三个方向的力 进行测量和分析 包括对足底压力曲线 矢量图 功率谱 拟合曲线等参数分析 获得反映人体下肢的结构 功能乃至全身协调性等方面的信息 六 电子测角器 2020 3 20 25 常见异常步态模式的评定 一 中枢神经受损所致的异常步态 一 偏瘫步态1 提髋型2 膝过伸型3 瘸拐型4 划圈型 2020 3 20 26 常见异常步态模式的评定 二 脑瘫步态1 马蹄内翻足2 蹲位步态3 剪刀步态4 舞蹈步态 2020 3 20 27 常见异常步态模式的评定 三 截瘫步态1 平行杠内行走步态 1 四点行走步态 2 二点行走步态 3 拖地行走步态 4 摆至步行走步态 5 摆过步行走步态 2020 3 20 28 常见异常步态模式的评定 2 臂杖 腋杖 手杖或助行架行走步态 1 手杖步态 常用的有两点支持步态和两点一点交替支持步态 1 两点支持步态2 两点一点交替步态 2020 3 20 29 常见异常步态模式的评定 2 臂杖步态 动作的方法和使用对象与手杖相同 3 腋杖步态 动作的方法与平行杠内的步行相同 4 助行架行走步态 适合于上肢功能较好 下肢功能损害较轻或下肢有支具帮助的脊髓损伤的患者 也常用于脊髓损伤患者的早期步态训练 步态模式常有两点支持步态 摆至步和摆过步 2020 3 20 30 周围神经受损所致的异常步态 一 臀大肌步态表现为挺胸 凸腹 躯干后仰 过度伸髋 膝绷直或微屈 重力线落在髋后 整个行走过程重心在水平面前后方向的移位要大于在垂直面内的移位 行走速度和稳定性都受到影响 二 臀中肌步态又称为Trendelenburg步态 行走时 由于臀中肌无力 使骨盆控制能力下降 支撑相受累侧的躯干和骨盆过度倾斜 摆动相身体向两侧摇摆 三 股四头肌步态股神经损伤时 屈髋关节 伸膝关节受限 行走时 由于股四头肌无力 不能维持膝关节的稳定性 膝将倾向于 屈服 支撑相膝后伸 2020 3 20 31 周围神经受损所致的异常步态 四 胫前肌步态其特征性的临床表现是早期足跟着地之后