第十四章步态分析课件.ppt

第十四章 步态分析,开启时钟,2,学习的目的,什么是步态分析？为什么要进行步态分析？怎样进行步态分析？,3,4,本次课主要内容,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,一、步态分析的基本概念,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,6,1、步行,步行是人类的基本功能，是人区别于其它动物的关键特征之一。任何神经、肌肉及骨关节疾患均可能导致步行功能障碍。,7,步行的基本功能,从某一地方安全、有效的移动到另一地方。,8,步行中枢？,正常步行并不需要思考然而步行的控制十分复杂：中枢命令：皮层？脊髓？步行中枢？身体平衡和协调控制足、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，而某些异常也有可能被代偿或掩盖。,9,2、步态与步态分析what,人类的步态（Gait）就是行走时的人体姿势（Posture）。步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（Gait Analysis）是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。,10,3、步态分析的历史,公元前400300年，古希腊Aristotle就开始注意到步行运动。人类最初对步态有资料的研究，约从十五世纪开始。15世纪，意大利科学家列奥维尔德达芬奇对人体运动发生了浓厚的兴趣，他用人的尸体研究解剖学，并首次提出了人体运动服从于力学的观点。17世纪，意大利医生阿尔芳泰鲍列里在最早的生物力学著作论动物运动一书中，进一步系统地结合力学与解剖学研究人和动物的运动协调性规律，发表了运用杠杆定律测定人体重心位置的实验资料。19世纪，德国生理学家Webers兄弟发表了对人的基本位移形式走的研究。（肉眼观察、素描、绘画）,11,研究手段的发展史,研究人及生物体运动规律的科学手段也有较长的历史发展进程。1877年美国摄影师Muybridge用24架照像机拍摄了马奔跑动作的连续照片，奠定了影像测量与分析的方法基础。20世纪初德国解剖学家Braune、Fischer解剖测量了人体环节惯性参数，并基于此建立了第1个人体质量分布模型，奠定了人体运动定量分析的基础。20世纪30年代英国生理学家Hiil测量了肌肉收缩张力与速度的关系，并基于热力学原理建立了与实验结果相当一致的希尔方程。这些经典性的工作，奠定了人体运动学、动力学和肌肉力学的理论基础。,12,影响步态分析发展的技术与事件,照相机的发明，对人体运动学起了巨大的推动作用。19世纪末，Eadweard Muybridge采用拍摄照片的方法记录步态。这是客观的进行运动学步态分析的开始。第二次世界大战美国为了促进伤残军人回归社会，在科学研究机构中工作的医务人员和工程技术人员一起设计了改进假肢、支具的具体计划。首次结合运动学和运动力学技术，从生物力学角度进行步态分析。20世纪60年代，随着计算机的出现出现了三维空间综合运动分析系统（测力台、肌电仪，电子计算机），使得人们对原来步行的简单定性描述发展到了一个新阶段。不仅能定性描述人体三维运动及其变化过程，而且还能从运动力学以及生物运动学方面定量分析其运动状态。导入了能量代谢的O2、CO2测量方法，包括生理学数据的分析方法。,13,4、步态分析的分类,定性分析（目测）由医务人员通过目测观察，作大体的分析。定量分析足印法电子角度计测定法三维步态分析,14,当前国际上步态分析硬件水平,测量频率60Hz。测量长度误差1mm。,15,5、步态分析与康复医学,康复医学（Rehabilitation medicine）是一门有关促进残疾人及患者康复的医学学科。康复始于步行。行走是人类日常生活中重复最多的动作。,16,有能力参加社会生活，这是人类健康的重要标志之一。人们为了能参加社会生活和履行社会职责，必须具备以下六个方面的基本能力：意识清楚，有辨人、辨时、辨向的能力。个人生活能自理。可以行动（步行或乘坐交通工具或利用轮椅）。可进行家务劳动或消遣性作业。可进行社交活动。有作业能力，以求经济上能自给。,17,在欧、美、日本等发达国家的康复中心或骨科医院，大多建立了步态分析实验室。我国80年代初，上海第九人民医院、中国康复研究中心、长春二零八医院、江苏省人民医院等先后开展了步态分析方面的研究工作。改善和恢复行走异常患者的功能状态是康复医学的一项重要内容。,18,6、步态分析的作用why,步态分析在康复医疗机构中有以下几个方面的作用：用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的依据。根据步态分析系统所提供的信息，对行走功能异常和致残的机制进行深入研究，从生物力学的角度提出针对性的治疗方案。对比外科手术、康复训练或治疗前后的步态信息，评价外科手术、康复训练或治疗的效果。对患者安装假肢、支具或矫形器前后得步态进行对比，评定其作用程度。,19,20,适应证,所有因疾病或外伤导致的行走功能障碍或步态异常。神经系统损伤中枢神经系统损伤周围神经系统损伤骨关节疾病与外伤其它如疼痛等,21,禁忌证,严重心肺疾患骨折（下肢）未愈无自主步行能力不能配合检查者,22,7、步态分析对象与步行状态,临床步态分析入门的第一步明确分析、评价的对象。,23,7.1、步行障碍与异常步行,步行障碍是由功能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。,24,7.2、步行状态,恒定步行自由步行规定步行负荷步行正常步行裸足步行支具步行,25,恒定步行,步行中包含着一系列的动作从静止状态迈步（过渡状态），达到一定速度的步行（恒定状态），再停下来（过渡状态）。恒定步行可以理解为，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。,26,自由步行与规定步行,“那么，请您迈步性走吧”像这样对步行方法没有特殊指示的时候，称为自由步行。为了消除测试对象的紧张心理，根据测量环境，先做12次预备步行。在测试对象没有意识到自己是在被人观测时的步行，叫自由步行，如在马路上观察行人的步行。“请您尽量快速行走”像这样对步行方法有具体指示的时候，成为规定步行。,27,负荷步行,“请按照节拍器的声音行走”“请踩着地上的线行走”像这样提出与测试对象原来的步行方法不同的具体动作目标时，成为负荷步行。,28,正常步行,特指没有神经系统、运动系统疾病的测试对象自然行走或是自由步行，也称为正常步行。与障碍步行对应。,29,裸足步行,通常，只要测试对象不穿特别的鞋，在临床上做步态检查的时候，都可以在穿着鞋（芭蕾舞鞋）的状态下进行。在注意足本来的活动需要测量足迹的时候，或者在研究鞋子的影响时，在不穿鞋的状态下进行步态测量称为裸足步行。在明确是穿鞋状态下测试时称为穿鞋步行。,30,支具步行,穿带或装配某些下肢支具时的步行称为支具步行。使用拐杖的时候称为拐杖步行。,31,8、步态分析基础,要进行正确有效的步态分析，分析者必须具有以下基础知识。临床医学基础医学（解剖、生理等）生物力学,二、步态分析基础：生物力学,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,33,步行中涉及的生物力学概念,力的作用：力作用于人体及其结果杠杆原理：力矩功的概念运动链活动轴和自由度,34,1、力作用于人体及其结果,表现为平衡（equilibrium）和运动（movement），这种力属于生物力学（biomechanics）范畴。力分为：静力和动力。静力（static force） ：主要维持人体的平衡。动力（dynamic force） ：主要在运动，包括产生和制止人体或肢体移动的一种力。内力与外力动力可以产生于体内，叫做内力，例如肌肉收缩与肌肉、韧带等的相互协调运动所产生的力肢体运动动力也可来自体外，称外力，包括重力、人为的力或机械的外力，如治疗人员的帮助、机械设备、负重、滑轮或支架等。当某种力产生运动时，这种力就破坏了人体的平衡，制止运动时又恢复平衡。,35,2、杠杆原理,人体很多关节肌肉活动均符合杠杆原理。杠杆包括一个支点，一个重点和一个力点。在支点和重点之间为重力臂。支点和力点之间为力臂。“给我一个支点，我能撑起月球。”,36,37,杠杆的分类,第一类杠杆（平衡杠杆）：支点位于力点和重点之间。人体中属于这类杠杆的有环枕关节（头在脊柱上保持平衡）、髋轴线（身体的躯干在髋轴线上保持平衡不致前倾后抑）。保持平衡的力量主要靠肌肉，且力臂较短，由于重点也靠近中轴（重臂也不长），故无需费很大的力来维持。第二类杠杆（力量杠杆）：重点在力点和支点之间。由于力臂始终长于重臂，所以从力学角度看是非常有利于做功的。人体中还很难找到这一类型的杠杆，有人认为，在做足尖站立时，趾关节可作为支点，小腿三头肌作为力点，人体重量（重点）即在趾关节和小腿三头肌之间。第三类杠杆（速度杠杆）：力点在重点和支点之间。重臂始终大于力臂，有利于使轻物产生速度和移动较长距离。人体中四肢关节均属于此类，譬如胫前肌对于踝关节的作用。,38,39,3、功的概念,功是肌肉收缩所完成的工作量。它不能单纯用肌横切面的大小来衡量，主要根据：功 = 力 距离 （W = F D）来计算。肌肉收缩时并不都产生功，其化学能消耗主要用于保持肌张力。肌肉有时候做负功，如人们上山时做正功，下山时做负功。,40,4、运动链与力的分解与合成,指几个部位通过关节连接而组成的复合链。分开链和闭链。闭链的运动范围较小。开链（open kinematic chain） ：是指运动链远端是自由的。人体的四肢和躯干都输入开链。闭链（closed kinematic chain）：是指运动链的远端组合成环状。人体中只有少数运动链属于此类，入骨盆骶髂关节和耻骨联合组成的骨盆带。力的合成与分解：由于人体是由各运动链组成，其产生的力可以是合力，也可以是分力。当两个或两个以上的力共同作用于同一物体时，可表现为单一的力。运动按合力的大小和方向进行。合力的计算可通过平行四边形法则求得。力的分解，是将一个力分解为两个或两个以上的力。,41,5、活动轴与自由度,自由度与关节活动轴有关，n个自由度是指该关节有n个活动轴。凡具备两个以上自由度的关节均可以产生环绕的动作。为统一记录人体运动的方向，常用三个相互垂直的、通过人体重心的面来表示。矢状面（将人体分为左右两部分）额状面（将人体分成前后两部分）水平面（将人体分成上下两部分）,42,三、步态分析基础：下肢解剖,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,44,1、下肢骨,下肢每侧有31块骨髋骨1股骨1髌骨1胫骨1腓骨1跗骨7跖骨5趾骨14,下肢共有多少块骨头？,45,股骨解剖,46,髌骨、胫骨、腓骨解剖,47,48,2、下肢肌,下肢肌分为髋肌股肌小腿肌足肌,49,正常步态周期中主要肌肉的作用,50,2.1、髋肌,位于髋关节周围，作用于髋关节。分前后两群前群主要有髂腰肌后群主要有臀大肌和梨状肌,51,髂腰肌,52,臀大肌,53,臀中肌（臀小肌）,54,梨状肌,55,2.2、股肌,也称大腿肌，分三群：前群股四头肌，位于股前部，是膝关节强有力的伸肌。缝匠肌，呈扁带状，屈髋、屈膝。 内侧群为5块内收肌，即长收肌、短收肌、大收肌、耻骨肌、股薄肌。均可使髋关节内收。 后群共三块：股二头肌、半腱肌、半膜肌，三肌均可屈膝、伸髋。,56,股四头肌,57,缝匠肌,58,内收肌,59,腘绳肌,60,2.3、小腿肌,分为前群、外侧群和后群：前群多为足的伸肌和内翻肌包括拇长伸肌、趾长伸肌、胫骨前肌等。 外侧群足的外翻肌包括腓骨长肌、腓骨短肌等。 后群多为足的屈肌和内翻肌浅层为小腿三头肌，以跟腱止于跟骨。深层有趾长屈肌、拇长屈肌和胫骨后肌。 内翻足的肌：胫骨前肌和胫骨后肌 外翻足的肌：腓骨长肌和腓骨短肌,61,胫前肌,62,胫后肌,63,腓骨长/短肌,64,腓肠肌,65,比目鱼肌,66,踇/趾长伸肌,67,踇/趾长屈肌,68,2.4、足肌,可分足背肌和足底肌。,69,足背、足底肌,四、步态分析基础：自然步态,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,71,自然步态的要点,合理的步长、步宽、步频上身姿势稳定最佳能量消耗,72,自然步态的生物力学因素,具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。可以在足触地时有效的吸收机械能，以减小撞击，并控制身体的前向进程。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）。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。,73,廓清机制,廓清指步行时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：膝关节屈曲（60度左右）摆动相早期中期：髋关节屈曲摆动相中后期：踝关节背屈支撑相对廓清机制的影响因素包括支撑中期：踝跖屈控制 (防止胫骨过分前向行进)中期末期：膝关节伸展末期：足跟抬起(踝跖屈),五、步态分析基础：步态周期,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,75,步态周期（gait cycle）,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。步态周期的划分支撑相：足与地面接触的时期。摆动相：足离开地面向前摆动的时期。,76,步态周期的划分,支撑相早期：包括首次触地和承重反应。中期晚期摆动相早期中期晚期,77,1、支撑相（stance phase）,足接触地面和承受重力的时相。正常步速时占步态周期的60%。,78,支撑相早期（early stance）,早期：足开始接触地面至对侧足开始离开地面之间的时期。包括首次触地和承重反应。正常步速时大约为步态周期的10-12%。,79,首次触地,定义指足跟接触地面的瞬间，使下肢前向运动减速，落实足在支撑相的位置。触地部位首次触地的正常部位为足跟。参与肌肉胫前肌、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。,80,承重反应,定义指首次触地后重心由足跟向全足转移的过程。参与肌肉股四头肌、腓肠肌、臀中肌。意义骨盆运动在此期间趋向稳定。,81,双支撑相,支撑足首次触地和承重反应期相当于对侧足的减重反应和足离地。由于此时双足均接触地面，又称为双支撑相。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）。,82,地板反力（GRF）,首次触地时GRF一般相当于体重和加速度之和。正常步速时此值为体重的120-140%。GRF = G + ma速度越快，GRF越高。下肢承重能力降低时可以通过减慢步速，减少肢体首次触地负荷。缓慢步态的GRF等于体重。,83,支撑相中期（mid stance）,支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是唯一单足支撑全部重力的时相，正常步速时约占步态周期的38-40%。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。参与肌肉腓肠肌和比目鱼肌。意义下肢承重能力小于体重或身体不稳定时此期缩短，以将重心迅速转移到另一只下肢，保持身体平衡。,84,支撑相末期（terminal stance）,定义：指下肢主动加速蹬离（push off）地面的阶段，开始于足跟抬起，结束于足离地。对侧足处于支撑相早期，属于双支撑相，约为步态周期的10-12%。身体重心向对侧下肢转移，又称为摆动前期。在缓慢步行时可以没有蹬离，而只是足趾离开地面，成为足趾离地（toe off）。参与肌肉腓肠肌和比目鱼肌（等长收缩）股四头肌和髂腰肌（向心性收缩）,85,2、摆动相（swing phase）,足在空中向前摆动的时相。占步态周期的40%。,86,摆动相早期（initial swing）,主要功能足廓清地面和屈髋带动屈膝，加速肢体前向摆动，占步态周期的13-15%。参与肌肉髂腰肌、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），将影响下肢前向摆动，导致步态异常。,87,摆动相中期（mid swing）,主要功能足廓清，占步态周期的10%。参与肌肉胫前肌（保持踝关节背屈）,88,摆动相末期（terminal swing）,主要功能使下肢前向运动减速，准备足着地，占步态周期的15%。参与肌肉腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌,89,步态周期示意图,0 50% 100%,六、步态分析基础：时空参数,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,91,1、时间参数,步频（cadence）单位时间内行走的步数。步/分（steps/min）正常值：95125steps/min步速（velocity）沿前进方向单位时间内步行的距离。米/秒（m/s）正常值：1.2m/s,92,2、空间参数,步长步幅步宽步向角,93,步长（step length）,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。右侧步长是当双足触地时从左足跟到右足跟的距离。单位：m，常用单位：cm正常值：5080cm正常人左右侧下肢步长基本相等。,94,步幅（stride length）,步幅：从一只脚触地到同一只脚再次触地之间的距离。有时是指周期长度 。单位：m，常用单位：cm正常值：100160cm,95,步宽（stride width）,步宽：双脚之间侧向距离，通常以脚踝中心为测量点。 单位：m，常用单位：cm步宽越窄，步行的稳定性越差。,96,步向角（toe out）,步向角：指一侧足的中轴线与前进方向之间的夹角。也称足偏角。左右侧步向角基本相等。O型腿？X型腿？,七、临床步态分析主要内容,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,98,步态分析方法,目前步态分析系统包括运动学、动力学以及动态肌电图三部分。运动学观测人体运动时的空间位置变化，动力学通过受力板或压力感受器测量行走时地板应力变化，动态肌电图测试分析肌电信号。,99,步态分析方法,通过对这三部分数据的收集及处理，结合运算公式可以观测到人体在行走中的步态，关节角度以及肌肉的收缩活动。临床定性分析仍然是目前最常用的评定手段。,100,临床定性分析,步态的定性分析是由康复医师或治疗师用肉眼观察患者行走过程，然后根据所得印象或按照一定的观察项目逐项评定的结果对步态作出结论。,101,临床定性分析,（一）评定内容步态分析是在详细了解患者病史和全面体格检查的基础上进行的。1病史 了解与步态相关的症状，如行走时有无伴随疼痛、持续的时间；通过询问既往史，可以了解既往有无与影响步态的疾病，如骨折、肌肉或神经疾病、肿瘤等。2体检 体检有助于诊断和鉴别诊断，分析步态异常的原因。3观察 由康复医师或治疗师通过目测，观察患者的行走过程，然后根据所得的印象或逐项评定结果，作出步态分析的结果。,102,观察内容,（1）观察场地：测试场地内光线要充足，面积至少6m8m，让被检查者尽可能少穿衣服，以便作清晰的观察。（2）观察内容：运动对称性、协调性、步幅、步速、骨盆的运动、重心的转移、上下肢的摆动等，头、肩的位置、髋、膝、踝关节的稳定性，足跟着地、足尖离地时足的状况，疼痛，疲劳，患者的鞋等。（3）观察程序：嘱患者以自然和习惯姿势和速度在测试场地来回步行数次，检查者从前方、后方和侧方反复观察，分别观察支撑相和摆动相，注意两侧对比观察。,103,（二）常用的方法,1四期分析法 在步态分析中最常用的是步行时相四期分析法，即两个双支撑相、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；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。行走快时，双支撑相减小，跑时，双支撑相消失，为“0”。当一腿有疾患时，由于患腿往往不能负重，倾向于健侧负重，故患侧支撑相所占时间相对减少，健侧支撑相所占的时间相对增加。,104,2. RLA八分法 是由美国加州Rancho Los Amigos康复医院的步态分析实验室提出的。它在传统步态时相分期的基础上，利用步态分析棍图处理技术全面、系统阐述了视觉观察分析技术，如在一个步行周期中求出八个典型动作姿位点，即首次着地（initial contact）、承重反应（loading response）、支撑中期（midstance）、支撑末期（terminal stance）、摆动前期（preswing）、摆动初期（initial swing）、摆动中期（midswing）、摆动末期（terminal），如图。与传统的步态分析方法相比，它具有以下特点。,105,106,RLA八分法的特点,（1）观察内容：包括了47种常见的异常步态表现。检查者可以根据每一个关节或部位在步行周期中表现对照表中提示的内容逐一分析，发现患者在步行中存在何种表现以及出现异常的时相。（2）观察顺序：由远端到近端，即从足、踝关节观察开始，依次评定膝关节、髋关节、骨盆及躯干；先观察矢状面，再从冠状面观察患者的行走特征；在观察一个具体关节或部位时，应将首次着地作为评定的起点，按照步行周期发生的顺序进行仔细观察。,107,行走能力的评定,（1）功能性行走：有功能的行走应符合以下标准：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，站立时双手能游离作其他活动，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575 m左右。,108,功能性行走,根据患者行走的具体情况，功能性行走又可以分为社区性行走和家庭性行走，前者主要表现为有能力在家庭周围地区采购、散步、上公园、到附近医疗机构就诊等。具体标准为：终日穿戴支具并能耐受；能一口气走900 m左右；能上下楼梯；能独立进行日常生活活动。除外均能达到者，可列为家庭功能性行走，即速度和耐力达不到要求，但可以在家中步行，并能完成一定的活动。,109,描述行走能力的概念,（2）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能作短暂步行者，称为治疗性行走。,110,描述行走能力的概念,治疗性行走虽然没有实用性，但有明显的治疗价值。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、便排出；减少对他人的依赖。,111,功能独立性测量FIM,根据行走的距离和辅助量两个方面按照7分制的原则进行评分。7分：完全独立，即不用辅助设备或用具，在合理的时间内至少能安全地步行50m。6分：有条件的独立，即步行者可独立步行50m，但需要使用辅助器具，如下肢矫形器、假肢、特殊改制的鞋、手杖、步行器等，行走时需要比正常时间长并考虑安全因素。若不能步行，应能独立操作手动或电动轮椅前进50m，能转弯，能驱动轮椅到餐桌、床边或厕所；可上行30的斜坡，能在地毯上操作轮椅，能通过门槛。,112,FIM,5分：监护或准备，即可以步行50m，但需要他人的监护、提示及做行走前的准备工作。患者不能独立步行50m，但在没有他人帮助的情况下，不管是否使用辅助器具，均能步行17m到达室内生活功能区。4分：最小量帮助，即步行时需要他人轻轻地用手接触或偶尔帮助，患者至少独立完成行走距离37.5m。3分：中等量帮助，即步行时需要他人轻轻地上提患者身体，患者至少独立完成行走距离应在2539 m之间。2分：最大量帮助，即患者至少独立完成步行距离12.524.5m，仅需要1人帮助。1分：完全帮助，即患者仅完成不足12.5m的步行距离，需要2人的帮助。,113,定量分析,步态的定量分析是通过器械或专门的设备获得的客观数据对步态进行分析的方法。所用的器械或设备可以非常简单，如卷尺、秒表、量角器等测量工具以及能留下足印的设备；也可以是较为复杂，如利用电子角度计、肌电图、录像、高速摄影，甚至步态分析仪等设备，通过运动学参数、动力学参数、肌电活动参数及能量参数进行这项工作。,114,高速摄影机,红外摄像和反光标志的综合运动分析系统（VICON、假肢技校、清华大学）如下图所示。,115,超声波步态分析系统,超声波步态分析系统（Zebris Gait假肢所有），如图所示。,116,足底传感器,足底传感器的步态分析系统（德国INFOTRONIC深圳儿童医院），如图所示。,117,红外发射标志点,红外发射标志点的步态分析系统（英国CODA）如图所示。,118,步态分析系统,通常由以下四部分组成：摄像系统：在同一空间、分布在不同位置的一组带有红外线发射源的红外摄像机，以及能粘贴在待测部位(一般为关节部位)的红外反光标记点；测力台：用以测量行走时地面支撑反应力；肌电遥测系统：用以观察动态肌电图；计算机处理系统：调控以上三组装置同步运行并对观察结果进行分析处理的计算机及其外围设备。这种三维步态分析系统可以提供多方面的参数和图形，可进行深入细致的分析，作出全面的结论，特别适用于科研工作，但因价格高昂，目前难以普及应用。,119,计算机技术的进步引起步态分析的革命,120,121,九、常见病理步态分析,步态分析的基本概念步态分析基础：生物力学步态分析基础：下肢解剖步态分析基础：自然步态步态分析基础：步态周期步态分析基础：时空参数步态分析的主要内容临床步态分析系统常见病理步态分析,123,下肢运动功能的核心是步行。恢复步行是大多数患者最迫切的需求。,124,1、异常站立和支撑面,安静站立位平衡是否使用拐杖或前臂拐杖？是否使用矫形器和支具以弥补下肢变形或短缩？是否有重度或轻度瘫痪？包括以下三个方面尖足和跟足内翻足、外翻足、扁平足和凹足拐杖、前臂拐杖、辅助站立支撑器,125,各种类型的尖足,126,凹足,扁平足,127,异常站立的支撑面,128,2、下肢短缩者步态,下肢短缩，按其短缩的程度可引起各种障碍。如果腿长差3cm以下，即使不穿特殊的鞋，也容易代偿；如果是差3cm以上，就必须靠矫形鞋。,129,矫形鞋的选择标准,功能+美观功能1：为使双足支撑时保持平衡，就必须补充短缩。功能2：因为跖屈是蹬地的重要因素，因此要保持踝关节的活动性。美观与功能对立。男性：功能为主女性：美观为主,130,131,下肢短缩的代偿,下肢短缩时，患者用以下方法代偿：（矢状面）最大限度的伸展短腿，踮着足尖走路，可以延长1015cm。使长腿的膝及髋关节屈曲行走，甚至变成“坐位行走”（marche assise，sitting walk）。把以上两种方法结合起来，长腿膝关节屈曲，短腿踮着足尖行走。,132,133,高度短缩的坐位步态,坐位步态：当肢体短缩比较明显时，患者往往将长腿侧的膝关节最大限度的屈曲，形成类似坐位的步行，即坐位步态。,134,坐位步态图示,患者5岁，先天性股骨发育不全，短缩12cm。,135,坐位步态,因为短缩侧足的蹬地动作不够，所以在健侧支撑时，躯干向前倾斜。这是为补充不充分蹬地动作必然要出现的鞠躬姿势（salutation）。步幅：健侧腿过度屈曲，后步的步幅非常小，而患侧增加；相反前步的步幅，健侧非常大，患侧变为零。重心：交替轻度上升健侧足一支撑，重心上升极为显著，但由于躯干的前倾使重心上升不明显。同样，患侧支撑时，重心最大限度的下降，但也被掩盖。,136,3、足内翻+足下垂,足内翻是中枢神经系统损伤患者最常见的下肢病理姿势，表现为足下垂和向内倾斜。经常合并有足趾卷曲，并常有足外侧部疼痛，尤其是第5跖骨基底部。,137,步行时足初触地部位由正常的足后跟改变为足前部，重力主要由足外侧缘承担。足内翻常在步态的支撑相持续存在，导致踝关节不稳，并进而影响全身平衡。,138,139,足内翻+足下垂,支撑相早期和中期由于踝背伸障碍，导致胫骨前向移动受限，从而促使支撑相末期膝关节过伸，以代偿胫骨前移不足。由于膝关节过伸，足前进推动力量降低，使关节做功显著下降。摆动相患侧地面廓清能力下降。,140,足内翻+足下垂,闭链运动体系的远端关节对整个体系的影响最大。踝关节的改变将影响膝、髋、腰、头，甚至肩的姿势。因此对足内翻和下垂患者，纠正此问题是改善步态的第一要素。,141,足内翻+足下垂,相关肌肉胫前肌、胫后肌、趾长屈肌、拇长屈肌、腓肠肌、比目鱼肌、腓骨长肌腓肠肌、比目鱼肌和趾长屈肌活动时间延长与足下垂关系最为密切。通常由于胫前肌、胫后肌，以及腓肠肌、比目鱼肌过分活跃所致。,142,4、单纯足下垂,143,单纯足下垂,病因主要见于脊髓损伤、儿麻后遗症、外周神经损伤等。常见相关肌肉胫前肌无活动或活动时相异常。表现摆动相踝关节背屈不足，导致廓清障碍。代偿机制摆动相增加同侧屈髋、屈膝（跨门槛步态），或下肢划圈、躯干向对侧倾斜（划圈步态）。主要治疗方法踝足矫形器,144,5、足外翻,表现步行时足向外侧倾斜，支撑相足内侧触地。可以导致足舟骨部位胼胝生成和内侧痛。步行时重心主要落在踝内侧。踝背伸往往受限，同样影响胫骨前向移动，增加外翻。常见于骨骼发育尚未成熟的年轻患者。,145,146,足外翻,相关肌肉腓骨长肌、腓骨短肌、趾长屈肌、腓肠肌、比目鱼肌过度活跃或痉挛。胫前肌、胫后肌活动降低或肌力下降也可能有关。,147,6、拇趾过伸,148,拇趾过伸,临床表现患者步行时摆动相和支撑相均拇趾过伸。常伴有足内翻和足下垂。多见于中枢神经损伤患者，且多为双侧。动态肌电图腓肠肌群过度活跃，而胫前肌活动减弱。摆动相拇趾长伸肌活动增强，相应的屈肌活动减弱。,149,7、膝关节僵直,定义指步行时支撑相晚期和摆动相初期膝关节屈曲角度40（正常为60 ），同时髋关节屈曲程度及时相延迟。表现摆动相膝关节屈曲是由髋关节屈曲带动，髋关节屈曲减少将减少膝关节屈曲度，从而减少其摆动相力矩，结果导致拖足。 患者往往在摆动相采用划圈步态、尽量抬髋或对侧下肢踮足（过早提踵）来代偿。,150,151,膝关节僵直,动态肌电图动态肌电图通常显示股直肌、股中间肌、股内肌和股外肌过分活跃，髂腰肌活动降低，有时臀大肌和腘绳肌活动增加。其他如果同时存在足内翻，将加重膝僵直。膝僵直常见于上运动神经元病变患者，及踝关节跖屈或髋关节屈曲畸形患者。固定膝关节支具和假肢也导致同样的步态。,152,8、膝过伸,膝过伸很常见，但一般是代偿性改变，多见于支撑相早期。治疗关键在于纠正原发病因跖屈肌痉挛或挛缩导致膝过伸。膝塌陷步态时采用膝过伸代偿。支撑相伸膝肌痉挛。躯干前屈时重力线落在膝关节中心前方，促使膝关节后伸以保持平衡。一侧膝关节无力导致对侧代偿膝过伸。,153,9、膝关节屈曲,临床表现少见，一般为骨关节畸形和病变造成。患者在支撑相和摆动相都保持屈膝姿态。患者在支撑相时必须用代偿机制以稳定膝关节。由于患者在摆动相末期不能伸膝，致使步长缩短。肌电图腘绳肌内侧头比外侧头活跃，腓肠肌通常过分活跃，特别是在摆动相。动力学伸膝受限伴髋关节屈曲增加。,154,155,10、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不稳，导致踝关节不稳或膝塌陷步态。患者出现膝关节过早屈曲，同时伴有对侧步长缩短，同侧足推进延迟。如果患者采用增加股四头肌收缩的方式避免膝关节过早屈曲，并稳定膝关节，将导致同侧膝关节在支撑相末期屈曲延迟，最终导致伸膝肌过用综合症。 患者在不能维持膝关节稳定时，必须使用上肢支持膝关节，以进行代偿。,156,膝塌陷,相关肌肉腓肠肌-比目鱼肌、股四头肌。股四头肌肌电活动可延长和过度活跃。,157,11、髋关节内收,临床表现髋关节内收过分表现为剪刀步态，最常见于脑瘫和脑外伤患者。 患者在摆动相髋关节内收，与对侧下肢交叉，步宽或足支撑面缩小，致使平衡困难，同时影响摆动相地面廓清和肢体前向运动。此外还干扰生活活动，如穿衣、卫生、入厕和性生活。,158,髋关节内收,相关肌肉髋内收肌群，髋外展肌群、髂腰肌、耻骨肌、缝匠肌、内侧腘绳肌和臀大肌。内收肌痉挛或过度活动即内收和外展肌群不平衡是主要的原因。,159,12、髋关节屈曲,主要表现为支撑相髋关节屈曲，特别在支撑相中、后期（髋关节应该在此期后伸）。如果畸形为单侧，对侧步长将缩短。动态肌电图常见髂腰肌、股直肌、髋内收肌过度活跃，而伸髋肌和棘旁肌减弱。,160,髋关节屈曲,谢谢大家！,162,（4）步行能力恢复的预测（屈髋）一般用美国加州Rancho Los Amigos康复医院的直立控制试验（upright control test, UCT）来评定。它通过对患者屈髋、伸髋和伸踝能力的检查来预测，若三个项目均达不到强级，则将来难以有良好的步行能力。1）屈髋：助手站在患者健侧，在股骨大转子处扶住患者。检查者让患者站直，尽可能快地将患膝屈向胸部，越快越好：强：屈髋大于60，且10s内能完成3次；中：屈髋在3060之间，10s内能作3次；弱：屈髋在30以下，10s内能作3次。,163,（4）步行能力恢复的预测（伸髋） 2）伸髋：助手蹲在患者的患腿后方，一手握住患股前方，另一手握住患胫前方，使患膝保持在中立位，并稳定踝关节。检查者站在患者患侧，用手扶住患者上肢或手，先让患者用双腿站直，然后提起健腿，仅用患腿站立：强：能使躯干在髋上伸直或使躯干在髋的最大伸展范围上伸直；中：不能完全伸直，但能控制躯干不再前倾，或躯干虽前后摆动，但不倾倒，或在髋上过伸躯干；弱：躯干在髋上发生不受控制的屈曲或不能维持站立。,164,（4）步行能力恢复的预测（伸踝） 3）伸踝：助手站在患者健侧，支持躯干伸直。检查者蹲在患腿后方，保持患膝于中立位，让患者用双腿站立。然后让他提起健腿，让患腿单足站立，进而让他足跟离地，用足前部支撑全身：强：患腿能单足站，并能按命令使足跟离地，用足前部支撑全身；弱：不能。,165,预测偏瘫患者步行能力的简单方法,偏瘫患者在发病初期，在仰卧位若能完成下列动作，则将来可以步行的可能性为90%：空中屈伸膝：在屈患髋约45情况下能伸屈膝关节。主动直腿抬高：在下肢直立情况下抬高下肢。保持立膝：在屈髋45、屈膝90情况下不向左右偏倒。,