步态分析 沈杰

1、 一零五医院康复医学科步态分析步态分析解放军一零五医院康复医学科沈杰 一零五医院康复医学科步态概述v步态是步行的行为特征。v步行是人类生存的基础，是人类与其它动物区别的关键特征之一。v正常步行并不需要思考，而步行的控制却十分复杂。 一零五医院康复医学科v步态的形成过程包括:v中枢命令，身体平衡和协调控制。v涉及足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关节协同运动。任何环节的失调都可能影响步态，步态概述 一零五医院康复医学科步态概述v临床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和影响因素，从而协助康复评估和治疗，也有助于协助临床诊断、疗效评估、机理研究等。 一零五医院康复医学

2、科步行周期步行周期v指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再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。次着地时所经过的时间。其中包含两个双其中包含两个双支撑期和一个单支撑期。支撑期和一个单支撑期。 一零五医院康复医学科步行周期步行周期 一零五医院康复医学科步行周期步行周期 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科站立相分期站立相分期v首次着地v足放平（负荷反应期，预负荷）v站立中期v足跟离地（站立相末期）v足趾离地（迈步相前期） 一零五医院康复医学科首次着地首次着地（0%）v步行周期和站立相的起始点，指足跟或足底的其它部位第一次接触地面的瞬间。 一零五医院康复医学科步行周期步行周

3、期v双支撑相 v支撑足首次触地及承重反应期相当于对侧足的减重反应和足离地，由于此时双足均在地面，又称之为双支撑相。 一零五医院康复医学科步行周期步行周期v双支撑相是步行周期中最稳定的时期。v双支撑相的时间与步行速度成反比。v双支撑相时间延长，使步行速度越慢， 步行越稳定。 一零五医院康复医学科步行周期步行周期v到跑步时双支撑相消失，表现为双足腾空。v患者步行障碍时往往首先出现的异常就是双支撑相时间延长，步行速度减慢，以增加步行的稳定性。 一零五医院康复医学科单支撑单支撑 行走中仅一侧下肢与地面接触的时期。以秒为计时单位，或以步行周期百分比表示。行走时，一侧下肢单支撑期所占时间实际上完全等于对侧

4、下肢的迈步相时间。 一零五医院康复医学科足放平足放平（010%GC）v整个足底着地的瞬间。即首次着地至支撑腿于站立相过程中膝关节达到最大屈曲角度的时期。 一零五医院康复医学科正常步态正常步态肌群活动肌群活动肌肉步行周期的作用腓肠肌和比目鱼肌 支撑相中期至蹬离，首次触地臀大肌摆动相末期，首次触地至支撑相中期腘绳肌摆动相中期，首次触地至承重反应结束髂腰肌和股内收肌 足离地至摆动相早期股四头肌摆动相末期，首次触地至支撑相中期足离地至摆动相早期胫前肌首次触地至承重反应结束足离地至再次首次触地 一零五医院康复医学科支撑相支撑相v首次触地首次触地指足跟接触地面的瞬间，参与的肌肉包括胫前肌、臀大肌、腘绳肌。

5、首次触地异常是造成支撑相异常的最常见原因之一。 一零五医院康复医学科支撑相支撑相v承重反应承重反应指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程。骨盆运动在此期间趋向稳定，参与的肌肉包括股四头肌、臀中肌、腓肠肌。 一零五医院康复医学科v骶棘肌：骶棘肌：使脊柱后伸、头后仰，维持人体于直立姿势；在支撑相初期和末期活动达到高峰，以确保行走时躯干正直。 一零五医院康复医学科v臀大肌臀大肌：为伸髋肌伸髋肌，摆动相末期开始收缩（使向前摆动的大腿减速），于负重期达到高峰（稳定骨盆、控制躯干前倾的加速度，使髋关节在支撑相保持伸展位）。 一零五医院康复医学科v髂腰肌髂腰肌：为屈髋肌屈髋肌，支撑相中期至足趾离地前， 收

6、缩；摆动相初期， 收缩。离心离心向心向心 一零五医院康复医学科v股四头肌股四头肌：为屈髋伸膝肌屈髋伸膝肌，始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值（离心收缩，防止膝塌陷）；第二次收缩始于足跟离地后，足趾离地后达高峰（屈髋，提拉下肢进入摆动相；伸膝）。 一零五医院康复医学科v膝塌陷膝塌陷 小腿三头肌（比目鱼肌为主）无力时，胫骨在支撑相中期和后期前向行进过分，导致踝关节不稳或膝塌陷步态。 一零五医院康复医学科v腘绳肌腘绳肌：伸髋屈膝，始于摆动相末期（使小腿向前摆动减速），足跟着地时达高峰（稳定骨盆，防止躯干前倾），并持续到负重期。 一零五医院康复医学科v胫前肌胫前肌：踝背伸肌，足跟着地至足底着地时（

7、离心收缩，防止足前部拍击地面）；足趾离地时（向心收缩，减少踝跖屈）。 一零五医院康复医学科v小腿三头肌小腿三头肌：踝跖屈肌，在足跟离地的蹬离动作中，向心收缩达高峰。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科支撑相支撑相v步速越快，GRF越高。缓慢步态的GRF等于体重。患者在下肢承重能力减退时往往通过减慢步行速度以减轻下肢承重负荷。 一零五医院康复医学科站立中期 （1040%GC）v从对侧下肢离地到躯干 位于支撑腿正上方。 一零五医院康复医学科支撑相支撑相v支撑足全部着地支撑足全部着地

8、时时，主要功能是保持膝关节稳定，控制胫骨前向惯性运动，为下肢向前推进做准备。参与的肌肉主要为小腿三头肌。下肢承重差时支撑时相缩短，为保持平衡迅速转移。 一零五医院康复医学科足跟离地（4050%GC）站立相中期过后，支撑腿足跟离地的瞬间。 一零五医院康复医学科支撑相支撑相v下肢主动加速蹬离的阶段下肢主动加速蹬离的阶段，踝关节保持蹠屈，髖关节主动屈曲，参与的肌肉为小腿三头肌(等长收缩)、股四头肌和髂腰肌(向心性收缩)。 一零五医院康复医学科足趾离地（5060%GC）支撑腿足趾离地的瞬间，标志着站立相结束和迈步相开始。 一零五医院康复医学科迈步相初期（6070%GC）v从支撑腿离地到该腿膝关节达到最

9、大屈曲时。 一零五医院康复医学科摆动相v下肢在空中向前摆动的时相，占步行周期的40% 。v(1)早期主要的动作为足廓清地面和屈髋带动屈膝，加速肢体前向摆动，占步行周期的13%-15%。 一零五医院康复医学科摆动相摆动相v髋关节髋关节：屈曲角度屈曲角度于摆动相中期达顶点（30）并保持至支撑相开始；伸伸展角度展角度于足跟离地至足趾离地间达到峰值（10 -15 ）。 一零五医院康复医学科摆动相摆动相v膝关节膝关节：摆动相末期（伸伸）支撑相早期（小幅屈屈，15）支撑中期（伸伸）摆动相早期（屈屈达高峰，60）。 一零五医院康复医学科摆动相摆动相v踝关节踝关节：足跟着地（中立位中立位）足底着地（跖屈跖屈）

10、胫骨前移（背屈背屈）足跟离地（跖屈跖屈）足趾离地（跖屈达高峰，20）摆动相（跖屈减少）中立位中立位。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科髋关节髋关节：支撑相时：躯干向患侧过度倾斜；摆动相：患处轻度屈曲、外展、外旋；患肢尽量避免足跟着地。关节对步态的影响关节对步态的影响 一零五医院康复医学科膝关节膝关节：在整个行走周期中以轻度屈曲膝关节为特征；避免足跟着地而以足尖着地。踝关节：踝关节：患侧跨步长，正常的足跟-足尖运动模式消失。关节对步态的影响关节对步态的影响 一零五医院康复医学科u正常站立姿势：充分伸髋、伸膝、踝背伸5- 10；COG位于髋关节

11、后、膝关节前u膝关节屈曲挛缩30时，无法进行功能性移动；u踝关节跖屈挛缩15时，足尖行走，丧失平衡；廓清障碍，对侧踮足步行。 一零五医院康复医学科摆动相v(1)早期动作参与的肌肉为胫前肌、髂腰肌、股四头肌。如果廓清地面障碍(如足下垂)，或加速障碍(髂腰肌和股四头肌肌力不足)，将影响下肢前向摆动，导致步态异常。 一零五医院康复医学科摆动相v(2)中期：足廓清仍然是主要任务，占步行周期的10%。参与的肌肉主要为胫前肌，保持踝关节背屈。 一零五医院康复医学科摆动相v(3)末期主要任务是下肢前向运动减速，准备足着地的姿势，占步行周期的15%。参与的肌肉包括腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌。步行周期步行

12、周期和时相时相与步行速度步行速度关系密切，在分析时必须加以考虑。 一零五医院康复医学科肌无力对步态的影响臀大肌无力臀大肌无力：v臀大肌为伸髋肌和躯干稳定肌（防止躯干过分前倾）；v肌力者：支撑相始终“挺胸凸肚挺胸凸肚”（臀大肌步态臀大肌步态）。 一零五医院康复医学科v臀大肌臀大肌在足触地时控制重力中心向前。肌力下降时其作用改由韧带支持韧带支持及棘旁肌代偿，导致在支撑相早期臀部突然后退，中期腰部前凸，以保持重力线在髋关节之后。腘绳肌腘绳肌可以部分代偿臀大肌。可以部分代偿臀大肌。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科髋关节屈肌无力：髋关节屈肌无力：v屈髋肌是摆动相主要的加速肌群。v屈髋肌无力或

13、伸髋肌痉挛/挛缩可造成髋关节屈曲不足，使肢体在摆动相不能有效地抬高，引起廓清障碍。 一零五医院康复医学科v髋过屈髋过屈 主要表现为支撑相髋关节屈曲，特别在支撑相中后期。如果畸形为单侧，对侧下肢呈现功能性过长，步长缩短，同时采用抬髋行进或躯干倾斜以代偿摆动相的廓清功能。 一零五医院康复医学科臀中肌无力：臀中肌无力：v臀中肌在摆动相起稳定、支持骨盆支持骨盆的作用；v单侧肌力弱：患侧处于支撑相时，健侧（处于摆动相）骨盆下降，躯干向支撑腿侧弯，患侧肩关节下降。v双侧肌力弱：步行时上身左右交替摇摆，“鸭步”。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科股四头肌无力股四头肌无力v主要影响足跟着地期：臀大肌

14、和小腿三头肌代偿性收缩使髋伸及膝过伸；如伸髋肌也无力，“俯身手压大腿”。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科胫前肌无力：胫前肌无力：v足下垂v足尖着地或全足着地v廓清障碍v过度屈髋、屈膝以代偿，“跨阈步态”v划圈步态 一零五医院康复医学科腓肠肌无力：腓肠肌无力：v蹬离动作的爆发力减弱，身体前移力减小，运动减慢，步幅缩短，步速下降。小腿三头肌无力：小腿三头肌无力：v胫骨支撑期的稳定性下降，在支撑中期和末期可由于踝关节过度背伸而跪倒。 一零五医院康复医学科 感觉障碍：感觉障碍：本体感觉丧失：足趾拖拽、支撑相时内外踝不稳定或在摆动相时髋关节过度屈曲。 一零五医院康复医学科偏瘫步态偏瘫步态：v

15、患侧上肢摆动时协同屈曲、内收；患侧下肢伸肌协同运动。v步速慢，患侧支撑时间缩短，健侧步幅缩短；v患侧踝关节跖屈，足尖着地，膝反张；摆动相患侧肩关节下降、骨盆抬高，下肢向外划圈，“划圈步态”。 一零五医院康复医学科剪刀步态：剪刀步态：v膝关节始终屈曲v体前倾，足前部着地行走并呈剪刀步或交叉步v廓清障碍v支撑相延长，摆动相缩短v不稳定的疲劳步态 一零五医院康复医学科帕金森病步态：v表现为双侧性运动控制障碍和功能障碍v以面部、躯干、四肢肌肉运动缺乏、僵硬为特征；v双支撑期时间延长；行走时体前倾、髋膝关节轻度屈曲、关节ROM减小，踝关节摆动相时无跖屈，足擦地，步伐细小、快速；上肢几乎无摆动；v步行启动

16、困难、一旦启动又难于止步，“慌张步态”，易跌倒。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科共济失调步态：共济失调步态：v由小脑或其传导通路受损所致，也见于下肢感觉缺损患者；v步态不稳，动作夸张且不协调，不能走直线，“醉汉步态” ；v步态多变化，重复性差；v两上肢外展，步宽增大，高抬腿、足落地沉重；v行走时常要看自己的脚，黑暗中行走困难。 一零五医院康复医学科自然步态的生物力学因素自然步态的生物力学因素 (1) 具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。 (2) 可以在足触地时有效地吸收机械能，以 减小撞击，并控制身体的前向进程。 一零五医院康复医学科自然步态的生物力学因素自然步态的生物力学因素(3

17、) 支撑相有合理的肌力及髋膝踝角度(重力 方向)，以及充分的支撑面(足的位置)。(4) 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姿势控制。 一零五医院康复医学科运动学特征运动学特征v人体重心人体重心：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。 一零五医院康复医学科 身体重心摆动包括：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 度高于支撑侧的髖关节，造成骨盆前倾。(2) 骨盆左右倾斜：摆动侧骨盆平面低于支撑 侧骨盆。(3) 骨盆侧移：支撑相骨盆向支撑腿方向侧移。 一零五医院康复医学科 身体重心摆动包括：身体重心摆动

18、包括：(4) 重力中心纵向摆动：重力中心在单足支撑相 时最高，在双足支撑相时最低。上下摆动 距离一般为810 cm。(5) 膝关节支撑相早期屈曲：支撑侧膝关节屈曲 15度。 一零五医院康复医学科身体重心摆动包括：身体重心摆动包括：(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 3040度步行时降低身体重心摆动是降低能耗 的关键。 一零五医院康复医学科v廓清机制廓清机制：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（60度左右），摆动相中-后期踝关节背屈。 一零五医院

19、康复医学科v廓清机制廓清机制v骨盆稳定性参与廓清机制。支撑相对廓清机制的影响因素包括：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)。 一零五医院康复医学科动力学特征动力学特征v(1) 垂直重力：即首次触地时GRF超过体重，在足离地时压力降低到零，进入摆动相。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。 一零五医院康复医学科动力学特征动力学特征v(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。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科动力学特征动力学特征v

20、(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。在康复治疗机理研究方面有较大的价值。 一零五医院康复医学科v力矩力矩: :力与力作用的垂直距离的乘积，它是一个使关节转动的力，是肌肉、韧带和摩擦力作用的最终结果。 一零五医院康复医学科步态观察步态观察内容内容v总体情况：步行节奏、对称性、流畅性、身体重心的偏移、躯干的趋向性、上肢摆动、辅助器具的使用、行走中的神态表情等。v周期时相与分期特点：首次着地的方式、支撑中期足跟是否着地、摆动相足廓清情况。v身体各部位在步行不同时期的变化。 一零五医院康复医学科步态观察方法v观察角度：观察角度：v

21、正面：躯干和骨盆是否向侧方倾斜，上肢摆动是否与同侧骨盆和下肢的运动方向相反；髋、膝、踝异常运动或畸形；重心摆动情况。v背面：臀中肌步态v侧面：脊柱伸屈运动，髋、膝、踝的伸屈运动。 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科 一零五医院康复医学科步态名词 1) 步长步长：指一足着地至对侧足着地的平均 距离。 2) 步长时间步长时间: 指一足着地至对侧足着地的平 均时间。3) 步频步频 ：单位时间内行走的步数。 一零五医院康复医学科步态名词 4) 步幅步幅：指同一侧足跟前后两次着地间的纵向直线 距离。国内也有称之为跨步长跨步长。5) 步行周期步行周期：指平均步幅时间，相当于支撑 相与摆动相之和。6) 步速步速 ：单位时间内行走的距离。 一零五医院康复医学科 7) 步宽步宽：也称之为支撑基础，指两脚