步态分析(GA)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,包括定性和定量分析
步态(gait)是指人体步行时的姿势,包括步行和跑两种状态
正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经系统以及肌肉骨骼系统的协调工作
异常步态的障碍诊断
异常步态的程度
比较不同种类的辅助具(含假肢)、矫形器、下肢矫形手术的作用以及对于步态的影响
指导制定康复计划
判断康复治疗效果
适用于所有因疾病或外伤导致的行走障碍或步态异常。
严重心肺疾患、下肢骨折未愈、检查不配合者不宜进行步态分析
概念:是指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经历的时间。每一侧下肢有其各自的步行周期。每个步行周期分为站立相/支撑相和迈步相/摆动相两个阶段。站立相约占步行周期的60%,迈步相约占40%其比例与步行速度有关
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
通常指一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程,单位为秒,一般占一个步行周期的40%,为了进行步态分析、矫正和训练的方便,相对于偏瘫患者,提出以下动作要点:1、足跟离地;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
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。双支撑相双足支撑是步行的最大特点
指足跟着地后指足底与地面全面接触瞬间时的一段时间,即一侧足跟着地后至对侧下肢足趾离地时(0-15%步行周期),为双支撑期,是重心由足跟转移至足底的过程。Winter将其称为承重期
摆动相:是指在步行中始终与地面无接触的阶段,通常指从一侧下肢的足尖离地到同侧足跟着地的阶段,单位为秒,一般占一个步行周期的40%。此阶段的动作要点是:1、足上提;2、膝关节最大屈曲;3、髋关节最大屈曲;4、足跟着地
1、首次着地:步行周期和站立相的起始点,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°,髋关节屈曲30°,膝和踝关节均保持中立位
2、负荷反应期:指足跟着地后至足底与地面全面接触瞬间的一段时间,即一侧足跟着地后至对侧下肢足趾离地时(0-15%步行周期),为双支撑期,是重心由足跟转移至足底的过程
3、站立中期:指从对侧下肢离地至躯干位于该侧(支撑)腿正上方时(15%-40%步行周期),为单腿支撑期,此时中心位于支撑面正上方。
4、站立末期:为单腿支撑期,指从支撑腿足跟离地时到对侧下肢足跟着地(40%-50%步行周期)
5、迈步前期: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(50%-60%步行周期),为第二个双支撑期
6、迈步初期:从支撑腿离地至该退膝关节达到最大屈曲时(60%-70%步行周期)。此阶段主要目的是使足底离开地面(称为足廓清),以确保下肢向前摆动时,足趾不为地面所绊
7、迈步中期:从膝关节最大屈曲摆动到小腿与地面垂直时(70%-85%步行周期)。保持足与地面间的距离仍是该期的主要目的
8、迈步末期:指与地面垂直的小腿向前摆动至该侧足跟再次着地之前(85%-100%步行周期)。该期小腿向前摆动的速度减慢并调整足的位置,为进入下一个步行周期做准备。
步态分析中常用的基本参数包括:步长、步幅、步宽、足角、步频、步速、步行周期、步行时相,等。其中步长、步频和步速是步态分析中最常用的三大要素
步长:表示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。健康人平地行走时,一般步长约为50-80cm。步长与身高成正比
步频:行走中每分钟迈出的步数称为步频,又称步调。通常步调大约是95-125步/min
步速:单位时间内行走的距离称为步速,即行走速度,通常一般为1.2m/s
步幅/跨步长:行走时,由一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所行进的距离,表示,相当于左右两个步长相加,约为100-160cm
步宽:在行走中左右两足之间的横向距离,通常以足跟中点为测量参考点。步宽越窄,步行的稳定性越差。
足偏角/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,健全人约为6.75
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:行走中每个步行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,称之为步行时相。一个步行周期可分为支撑相和摆动相
步行的动力主要来源于下肢及躯干的肌肉作用,在一个步行周期中,肌肉活动具有保持平衡,吸收震荡、加速、减速和推动肢体运动的功能
骶棘肌——背部深层肌,维持身体直立——支撑相的初期和末期是活动高峰
臀大肌——收缩活动始于摆动相末期,使向前摆动的大腿减速——支撑中期收缩活动达高峰,稳定骨盆,控制躯体前倾
髂腰肌——从支撑相中期开始至足趾离地前,离心收缩,屈曲趋势——第二次收缩始于摆动相初期,屈髋运动,以保证下肢向前摆动
股四头肌——收缩活动始于摆动相末期,足跟着地时达最大值——再次收缩在足跟离地后,足趾离地后达峰值
腘绳肌——主要收缩活动始于摆动相末期,足跟着地时达活动高峰——离心收缩控制速度;协助伸髋,稳定骨盆
胫前肌——支撑前期,防止足前部拍击地面;摆动初期,保证足廓清
(廓清:步行摆动相下肢适当离开地面,以保证肢体向前进,包括摆动相早期-中期髋关节屈曲)
小腿三头肌——摆动前期,蹬离作用——踝关节负重且固定时,腓肠肌收缩可以牵拉股骨下端和胫骨上端向后,使膝关节被动伸直。在足跟离地时的蹬离动作中,向心性收缩达高峰
指患者在行走时,由于骨盆后缩,膝关节屈曲不充分,患侧产生提髋,下肢外旋、外展“划圈”,同时伴有足内翻、跖屈,使患侧下肢不能正常负重,这种情况持续下去,使下肢伸肌痉挛进一步加重,患者走路费时费力且不易保持平衡。偏瘫步态根据其不同的特征又可进一步分为提髋型、膝过伸型、腐拐型、划圈型
痉挛型脑瘫患儿常见。表现:行走时双足尖点地,交叉前行,呈剪刀状;原因:脑瘫患者由于髋内收肌张力过高,双膝内侧呈并拢状
行走时躯干前倾、双上肢摆动减少或消失,且出现驼背姿势;起步困难,双支撑期延长,迈步后初期行走缓慢,逐渐行走速度加快;关节活动范围减小,步伐细小;不能随意停止或转向
行走时,步宽加大,步幅、速度等步态特征呈无规律性变化,重心上下、左右移动幅度大,稳定性差。能量消耗大,呈“鸭子”状或蹒跚状,双臂外展,并出现足底拍击地面。
行走时,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方向的移位
臀中肌步态/鸭步/Trendelenburg步态——臀上神经损伤
支撑相受累侧的躯干和骨盆过度倾斜,摆动相膝关节和踝关节屈曲增加,身体向两侧摇摆。整个行走过程,重心在水平面左右方向的移位要大于在垂直面内的移位
支撑相膝后伸,躯干前倾,重力线落在膝前。如果同时合并伸髋肌无力,患者则需要俯身向前,用手按压大腿伸膝伸直。
正常足跟着地之后,踝背屈肌不能进行有效的离心性收缩控制踝跖屈的效率,出现“拍地”行走时,由于胫前肌无力使足下垂,摆动相足不能背屈,以过度屈髋屈膝,提起患腿,完成摆动
支撑相足跟着地后,身体稍向患侧倾斜,患侧髋关节下垂,蹬地无力,常使足跟不能离地。整个行走过程重心在水平面左右方向的移位要大于在垂直位面的移位
侧屈肌无力的患者行走时可表现为跛行
蹬离期至迈步相中期,患者躯干向后、向健侧倾斜,其结果导致髋关节锁定,躯干进一步伸展,利用躯干和髋关节所产生的惯性将下肢带入屈曲状态,步长明显缩短