步态分析
步态分析
第一节概述
一、步态分析的目的
1．确定异常步态的障碍学诊断。
2．确定异常步态的程度。
3．比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。
二、适应症和禁忌症
（一）适应症
1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。
2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。
3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。
4．其他如疼痛。
（二）禁忌症
1．严重的心肺疾患。
2．下肢骨折未愈合。
第二节正常步态
一、步行周期
步行周期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。
分为：
1．站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。
2．迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。
二、正常步行周期的基本组成
（一）双支撑期和单支撑期
双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。
每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。
（二）步行周期分期
1．首次着地
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度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。
正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。
2．负荷反应期（承重期）――双支撑期
指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。
3．站立中期
指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。
4．站立末期
指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。
5．迈步前期――双支撑期
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。
6．迈步初期
从支撑腿离地至该侧膝关节达到最大屈曲时。
7．迈步中期
从膝关节最大屈曲摆动到小退与地面垂直时。
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。
三、时空参数
（一）步频与步速
1．步频cadence（步数/min）
单位时间内行走的步数。
正常人平均自然步频约为95－125步/min。
2．步行速度velocity （m/s）
单位时间内行走的距离。
正常人平均自然步速约为1.5m/s。
步速（m/s）＝跨步长（m）×步频（步/min）
120
（二）步长与跨步长
1．步长 step length （cm）
行走时左右足跟或足见先后着地时两点间的纵向距离。
正常人约为75cm。
偏瘫患者：健侧步长缩短，患侧步长延长。
2．跨步长stride length
指同一侧足跟前后连续两次着地点间的纵向直线距离，相当于左右两个步长相加，约为150cm。
（三）步宽与足偏角
1．步宽 stride width
指左右两足间的横向距离，通常以足跟中点为测量点。
2．足偏角
指贯穿一侧足底的中心线与前进方向所成的夹角。
四、行走运动学
正常步行周期中骨盆和下肢各关节的角度变化及参与的肌群
步行周期关节运动角度参与肌群
骨盆髋关节膝关节踝关节
首次着地
（足跟着地）5°旋前30°屈曲0 胫前肌、臀大肌、腘绳肌
承重反应
（足放平）5°旋前30°屈曲0～15°跖屈股四头肌、臀中肌、腓肠肌
站立中期中立位30°屈曲～0°背屈3°腓肠肌、比目鱼肌
站立末期
（足跟离地）5°旋后0～10°过伸背屈15°腓肠肌、比目鱼肌、股四头肌、髂腰肌
迈步前期
（足趾离地）5°旋后10°过伸～0°跖屈20°
迈步初期
（加速期）5°旋后0～20°屈曲20～10°跖屈胫前肌、髂腰肌、股四头肌
迈步中期中立位20～30°屈曲10°跖屈～0°胫前肌
迈步末期
（减速期）5°旋前30°屈曲0°腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌
第三节定性分析法
一、分析步骤
（一）了解病史
包括既往手术、损伤、神经病变等病史，有无疼痛，肌无力，关节不稳。
（二）体检
重点在腱反射和病理反射、肌力和肌张力、关节活动度、感觉（触觉/痛觉/本体感觉）、压痛、肿胀、皮肤状况(溃疡/颜色)等。
（三）步态观察
二、观察内容与方法
（一）观察内容
1．步态的总体情况
注意全身姿势和步态，包括步行节律、稳定性、流畅性、对称性、重心偏移、躯干在行走中的趋向性，上肢摆动、患者的神态表情、辅助装置(矫形器、助行器)的作用等。
2．识别步行周期的时相与分期特点
3．观察身体各部位的情况
骨盆、髋、膝、踝关节的活动情况。
步态临床观察要点
步态内容观察要点
步行周期时相是否合理，左右是否对称，行进是否稳定和流畅
步行节律节奏是否匀称，速率是否合理
疼痛是否干扰步行，部位、性质与程度与步行障碍的关系，发作时间与步行障碍的关系肩、臂塌陷或抬高，前后退缩，肩活动度降低
躯干前屈或侧屈，扭转，摆动过度或不足
骨盆前、后倾斜，左、右抬高，旋转或扭转
膝关节摆动相是否可屈曲，支撑相是否可伸直，关节是否稳定
踝关节是否可背屈和蹠屈，是否下垂/内翻/外翻，关节是否稳定
足是否为足着地跟，是否为足趾离地，是否稳定
足接触面足是否全部着地，两足间距是否合理，是否稳定
在自然步态观察的基础上，可以要求患者加快步速，减少足接触面（踮足或足跟步行）或步宽（两足沿中线步行），以凸现异常；也可以通过增大接触面或给予支撑（足矫形垫或矫形器），以改善异常，从而协助评估。
第四节定量分析法
定量分析是借助于专用设备对步态进行分析，为评定治疗效果提供客观数据。
一、运动学分析
（一）时空参数
1．步态的距离参数测量
距离参数包括：步长、跨步长、步基、足夹角。
方法：足印法（传统），步态垫（足底开关、视频系统，压力传感器）。
结果记录与分析：
左右步长不等：提示对称性破坏
步基和（或）足夹角减小：提示稳定性下降
在进行分析前，需将跨步长/下肢长，步长/身高进行统一归一化处理，使不同的患者之间的结果具有可比性。
2．步态的时间参数测量
时间参数包括：步频、步速、步行周期时间、同侧站立相和迈步相的时间及其比例、左右侧站立相或迈步相之比，站立相各分期发生时间及所占时间百分比。。
结果记录与分析：
步频：反映步态的节奏性和稳定性
站立相与迈步相时间之比：评定步态的对称性
左右迈步相时间之比：评定步态的对称性
（二）关节运动角度
测量技术包括：直接测量（电子角度计）和成像测量技术（多次曝光照片、数字视频技术）
方法：在关节处取相应的标志点，光点轨迹采样，系统处理。
作用：客观地评定步行中关节功能障碍的部位，出现的时间和程度，
进而指导康复治疗。
二、动力学分析
测量内容包括：地反力、关节力矩、人体重心、肌肉活动等。
因价格昂贵，临床上较少使用。
三、行走能力的评定
功能独立性测量（functional independence measurement, FIM）
评分采用7分制，最高分为7分，最低分为1分。得分的高低以患者独立的程度、对于辅助具或辅助设备的需求以及他人给与帮助的量为依据。评分根据行走的距离和辅助量两方面。
7 分：完全独立――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――可独立行走50m，但需要使用辅助具（下肢矫形器、假肢等），行走时需要比正常长的时间并考虑安全因素。
5 分：可以步行50m，但需要他人监护、提示及做行走前的准备工作。患者不能独立步行50m时，在没有他人帮助的情况下，不论有否使用辅助设备或辅助具，能步行17m达到室内生活的功能水平。
4 分：最小量帮助――步行时需要他人轻轻地用手接触或偶尔帮助。患者至少能独立完成≥75％的50m行走动作。
3 分：中等量帮助――步行时需要他人轻轻地上提患者身体。患者至少能独立完成50％－74％的50m行走动作。
2 分：最大量帮助――患者至少能独立完成25％－49％的50m行走动作。仅需一人的帮助。
1 分：完全帮助――患者仅完成不足25％的50m行走动作。需要2人的帮助，不能行走17m。
第五节常见病理步态的原因及表现
一、疼痛
特征：患侧下肢站立相时间缩短，跨步长缩短，步速下降。
1. 髋关节疼痛：患侧肩关节下降、对侧肩关节抬高、躯干向对侧过度倾斜等代偿动作使身体重心越过疼痛关节以减少对关节面的的机械性压力以减轻疼痛。
2. 膝关节疼痛：膝关节轻度屈曲，可降低关节囊的张力，足尖着地代替足跟着地。
3. 足前部疼痛：踝关节跖屈减少，足趾离地动作消失。
4. 踝关节或足后部疼痛：首次着地时，足跟着地消失，以足尖或足的内、外侧代替。
二、肌无力
（一）臀大肌无力
1. 臀大肌作用：伸髋及脊柱稳定肌（在足触地时防止身体重心过分向前而摔倒。）
2. 肌力下降时表现：躯干在整个站立相始终保持后倾，双侧肩关节后撤，从而形成挺胸凸腹的臀大肌步态。
3. 机理：臀大肌肌力减弱时，其作用改由棘旁肌代偿，导致在足跟着地后，为了防止摔倒，棘旁肌收缩将髋关节向后拽，使身体的重力线落在髋关节的后方而将髋关节锁定于伸展位。
4. 代偿：单纯的臀大肌肌力减弱可由腘绳肌收缩代偿而使步态接近于正常。临床上，如果S1神经根受损，则腘绳肌和臀大肌同时受损。
（二）臀中肌无力
1. 臀中肌作用：髋关节外展，起到稳定、支持骨盆的作用。
2. 肌力下降时表现：
一侧：Trendelenberg步态，即患侧处于站立相时，健侧骨盆下降，患侧骨盆向侧方突出，躯干向患侧代偿性倾斜，患侧肩关节下掣，髋、膝屈曲增加，踝关节背屈增加。
双侧：上下左右摇摆，故称鸭步。
（三）髋关节屈肌无力
屈髋肌是摆动相主要的加速肌，其肌力降低造成摆动相肢体行进缺乏动力，只有通过躯干在支撑相末期向后，摆动相早期突然向前摆动来进行代偿，患侧步长明显缩短。
（四）股四头肌麻痹
1．股四头肌参与的三个时期：迈步相末期――伸展小腿
站立相――离心性收缩，控制膝关节屈曲度
足趾离地后――启动下肢向前迈步
2．股四头肌麻痹，主要表现为对足跟着地期的影响。
此时，臀大肌收缩保持股骨近端位置，小腿三头肌收缩保持股骨远端位置，从而将膝关节锁定在过伸位。
3．如同时伴有髋关节伸肌无力，有些患者在足跟首次着地期和站立相时，
俯身用手按压大腿以助膝关节伸展。
4．膝关节反复过伸将极大地增加膝关节韧带和关节囊负荷，导致损伤和疼
痛。
（五）胫前肌无力
1．胫前肌作用：踝关节背屈。
2．表现
①胫前肌无力时，在足触地后，由于踝关节不能控制跖屈，所以支撑相早期缩短，迅速进入支撑相中期。胫前肌麻痹时，患者在摆动相出现足下垂，导致下肢功能性过长，往往以过分屈髋屈膝代偿（跨阈步态），同时支撑相早期由全脚掌或足尖先接触地面，多见于腓总神经麻痹患者。
②同时和合并有屈髋肌无力或下肢痉挛则表现为足趾拖地行走，同时伴有髋关节的外展、外旋。
（六）腓肠肌无力
1．腓肠肌作用：站立相末期产生蹬离动作，促使腿向前摆动。
2．腓肠肌无力时表现：蹬离动作的爆发性减弱，身体前移力量减小、运动减慢，减慢了下肢向前迈进，从而导致步幅缩短，步行速度下降。
三、畸形
1．髋关节屈曲畸形
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，采用抬髋
行进或躯干倾斜以代偿摆动相的廓清功能，步长缩短。
2．膝屈曲
较少见，一般为骨关节畸形或病变造成。患者在支撑相和摆动相都保持屈膝姿势。患者在支撑相时必须使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。
3．膝僵直
支撑相晚期和摆动初期的关节屈曲角度<40度（正常为60度），同时髋关节屈曲程度及时相均延迟。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，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来代偿。
4．如果踝关节跖屈畸形，则行走时足尖或前脚掌着地，躯干前倾，身体重心
前移，迈步相时屈髋屈膝增加。
四、感觉障碍
本体感觉在关节活动中提供关节的位置和运动信息，并在肌张力调节、肌肉控制方面具有重要作用；同时，本体感觉的反馈机制对维持关节功能稳定也
五、中枢神经系统损伤
（一）偏瘫步态
典型的偏瘫步态表现：
1. 上肢摆动时：肩、肘、腕及手指关节屈曲、内收。
2. 下肢伸肌协同模式：髋关节伸展、内收及内旋，膝关节伸展，踝关节跖屈、内翻。
3. 步行速度减慢，健侧步幅缩短，首次着地时足跟着地消失、膝反张。
4. 患侧站立相时间缩短，摆动相时由于股四头肌痉挛而使膝关节屈曲角度显著减小或消失，迈步相时患侧肩关节下降，骨盆代偿性抬高，髋关节外展、外旋，偏瘫下肢经外侧画一个半圆弧，故又称划圈步态。
（三）剪刀步态 (scissor gait )
原因：髋内收肌群痉挛，常见于痉挛型脑瘫或脑外伤患者。
表现：迈步相时，下肢向前内侧迈出，同时伴有腘绳肌痉挛而出现膝关节屈曲；踝关节跖屈肌痉挛出现足前部着地，下肢向前摆动时足趾拖地；髋膝过分屈曲，站立相时间延长，迈步相时间缩短，步基（支撑面）减小，步幅减小，步速减慢。
（四）帕金森病步态（Parkinson’s gait）
病变部位：基底节。
表现特征：双侧性运动控制障碍和功能障碍，以面部、躯干、上下肢肌肉运动缺乏、僵硬为特征。
步态表现：步行启动困难，双支撑相时间延长，行走时躯干前倾，髋膝关节轻度屈曲，关节活动范围减小，踝关节迈步相时无跖屈，步长、跨步长缩短，步伐细小，上肢摆动几乎消失，易跌倒。
慌张步态：患者以小步幅快速向前行走，患者虽启动行走困难，而一旦启动又难以止步，不能随意骤停或转向，呈现出前冲或慌张步态。
（五）共济失调步态 (ataxic gait)
原因：小脑或其传导路受损；下肢感觉受损。
典型特征：行走时两上肢外展以保持身体平衡，步基增宽，高抬腿，足落地沉重；不能走直线，而呈曲线或呈“Z”形前进；因步行不易控制，故步行摇晃不稳，状如醉汉，故又称酩
酊步态或醉汉步态。
下肢感觉受损者：
表现为步基增宽，步频急促（跌跌撞撞）；同时，由于缺乏本体感觉反馈，患者行走时常常需要低头看自己的脚，因而在黑暗中行走感到困难。
小结
步态分析是制定步态矫正训练计划的基础，因此，治疗师必须熟练掌握有关正常步态的概念和正常参考值，掌握定性和定量分析的方法，确定障碍诊断，分析障碍发生的原因，为制定治疗计划提供可靠的依据。
步态分析
步态分析 一、概述 行走是人体躯干、骨盆、下肢以及上肢各关节和肌群的一种周期性规律运动，步态是指行走时人体的姿态，是人体结构与功能、运动调节系统、行为以及心理活动在行走时的外在表现。正常的步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系统的正常、协调工作，当中枢神经系统或/和骨骼肌肉系统因疾病或损伤而受到损害时，就有可能出现步态的异常。步态分析是利用力学的概念和人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。 （一）步态分析步骤 1、描述研究对象的步态模式和步态参数，并与正常步态进行比较找出其差异； 2、分析出现差异的原因，研究产生异常步态的机制； 3、确定改善步态的治疗方案，包括步态训练的方法、假肢或矫形器的装配、助行器的选择。 （二）步态分析方法 1．运动性步态分析对步行的运动模式或步行时身体节段间的相关进行描述，此类分析既可定性也可定量，临床上应用简单，易于开展，后面将详细介绍。 2．动力性步态分析需要具备专业的知识技术和昂贵的专用设备，目前在我国只有少数单位开展了此项工作，社区中不可能开展，此处不予介绍。 二、正常步态 （一）步态周期 行走过程中，从一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所经历的时间称为一个步态周期。在一个步态周期中，每侧下肢都要经历一个离地腾空并向前迈步的摆动相（迈步相）和一个与地面接触并负重的站立相（支撑相）。摆动相是指从足尖离地到足跟着地，足部离开支撑面的时间，约占步态周期的40％；站立相是指从足跟着地到足尖离地，即足部支撑面与地板接触的时间，约占步态周期的60％。其中，重心从一侧下肢向另一侧下肢转移，双侧下肢同时与地面接触的时间称之为双支撑相，一个正常步态周期中会出现两次双支撑相，各占步态周期的10%。详见图1。 图1 步态周期示意图
项目二作业活动分析及评定
项目二作业活动分析及评定 第一节作业评定 作业评定是康复评定的重要组成部分，它主要是针对患者在作业活动方面存在的问题，功能障碍的程度，尤其是对患者在日常生活、工作和休闲娱乐等活动中的独立性情况进行评定。强调患者整体功能状况和环境因素对作业活动的影响。作业评定是作业治疗的前提和基础，是制订作业治疗计划、选择作业治疗方法的重要依据。作业评定贯穿于作业治疗的全过程。定期地进行作业评定，有利于分析治疗效果，判断预后。并可根据定期的评定结果，决定是否继续或需要修正作业治疗方案，调整治疗方法，或确定患者出院时的功能状况，以分析患者是否具有适应家庭生活和环境的能力，最终为患者回归家庭和重返社会提出建议及指导。 一、常用作业评定内容 1. 感觉及运动功能感觉及运动功能是维持躯体运动或活动的基本要素。包括感觉、知觉、肌力、耐力、关节活动度、关节稳定性、原始反射、肌腱反射、精细运动、协调运动、平衡功能、单侧、双侧肢体活动及对外界刺激的接受和处理活动情况等。 2. 认知功能认知是指人在对客观事物的认识过程中，对感觉输入信息的获取、编码、操作、提取和使用的过程。包括注意、记忆、定向、知觉及思维等。认知功能是综合运用脑的高级功能的能力。包括意识觉醒水平、定向力、注意力、记忆力等。 3. 日常生活活动能力日常生活活动（activities of daily living, ADL）是指人们为了满足日常生活的需要而每天必须反复进行的、具有共性的基本活动。日常生活活动能力评定是完全从患者实用的角度来进行评定，它是对患者一种综合活动能力的测试。日常生活活动一般包括衣、食、住、行和个人卫生等五个方面的内容。 日常生活活动又可分为基础（躯体）性日常生活活动（basic activity of daily living, BADL)和工具（复合）性日常生活活动（instrumental activity of daily living, I ADD两类。基础性日常生活活动是指人们维持最基本的生存需要，并与身体活动有关的基本活动。如进食、穿衣、洗漱、如厕、坐起、移动躯体、行走等活动；工具性日常生活活动是指人们在家庭或社区内独立生活所
临床步态分析
临床步态分析 行走是一种双下肢交替进行并使人体产生移动的周期性循环运动，是人在出生后，伴随着发育过程，不断实践而习得的一种能力。步态体现的是行走的方式或模式。正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经系统以及运动系统的协调运作。由于疾病状态可以改变肌肉、骨骼、关节乃至脑、脊髓、周围神经的正常生理功能以及相互间的协调与平衡，因此上述系统病变或损伤均可导致异常步态。步态分析是对一个人行走方式的检查，它在多种疾病与外伤康复中具有重要的障碍诊断价值。 一、步行周期与时空参数 （一）步行周期 步行周期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。每一侧下肢有其各自的步行周期。每一个步行周期分为站立相和迈步相两个阶段。站立相又称支撑相，为足底与地面接触的时期；站立相根据动作的发生顺序又分为首次着地、负荷反应、站立中期、足跟离地、足趾离地期；迈步相亦称摆动相，指支撑腿离开地面向前摆动的阶段，分为迈步初期、中期、后期。站立相大约占步行周期的60%，迈步相约占40%。站立相与迈步相时间比例与步行速度有关，随着步行速度的加快，迈步相时间相应延长，而站立相时间缩短。（二）时空参数 1．步频与步速 （1）步频单位时间内行走的步数称为步频（Cadence），以步数／min表示。正常人平均自然步频约为95～125步／min左右。 （2）步行速度单位时间内行走的距离称为步行速度（Velocity），以m/s表示，亦可以用身高或下肢长百分比表示。正常人平均自然步速约为1.2m/s左右。步速也通过下列公式计算得之。可以看出，步行速度与跨步长和步频相关，跨步长增加、步频加快、步行速度亦加快，反之亦然。 2．步长与跨步长 行走时左右足跟或足尖先后着地时两点间的纵向直线距离称为步长（Step length），以cm 为单位表示。步长与身高成正比，即身材愈短，步长愈短。正常人约为50～80cm。一步的概念还可以时间来衡量，即单步所用的时间。正常人行走时左右侧下肢步长及时间基本相等。左、右步长的不一致性则是反映步态不对称性的敏感指标。如果左脚向前迈一步，右脚随后向前跟进与左脚保持平行或落后，而不是越过左脚，则右步长为零或负值。病理步态如偏瘫步态的不对称性表现在健侧步长缩短，而患侧相对延长。 跨步长（stride length）指同一侧足跟前后连续两次着地点间的纵向直线距离，相当于左、右两个步长相加，约为100-160cm。被试者走直线时（绕圈行走例外），即便出现明显地不对称步态，左、右跨步长也基本相等。因此，通过测量跨步长来判断步态的对称性与否是无效的。跨步时间（stride time）即步行周期时间，以秒为计时单位。用于被试者之间或自身比较时，跨步时间通常采用百分比的方式表达。
临床三维步态分析系统的组成原理及其临床应用
三维步态分析系统的组成、原理及其临床应用-孟殿怀、励建安 三维步态分析系统的组成、原理及其临床应用 孟殿怀、励建安 南京医科大学第一附属医院康复医学科 步行是人类的基本功能，任何神经、肌肉及管关节疾患均可能导致步行功能障碍。步态分析对人体行走方式进行客观记录并对步行功能进行系统评价。 步态分析分为定性（目测）分析和定量分析两大类。前者是由医务人员通过目测观察患者的行走过程，并作出大体的分析，此法比较粗略，仅限于定性分析。 定量步态分析研究始于19世纪末，早期主要是借助一些简单的设备（如卷尺、秒表等）辅助分析，常见的如足印法、电子角度计测定法等。20世纪70年代以后定量步态分析发展较快，80年代以后转向采用高速摄像设备的三维步态分析。目前常用的临床步态分析系统进行定量步态分析的频率已经达到每秒60帧以上，测量长度的误差小于1毫米。 随着我国经济的快速发展、人民生活水平的提高，临床三维步态分析系统已经越来越受到国内医学界人士的青睐。可以预见，在未来的几年中，国内将有多家医疗单位添置临床三维步态分析系统。 1、步态分析的主要内容定量步态分析所用参数大致可归纳为如下几类： ●时间-距离参数，包括步长、步幅、步宽、步向角、步速、步频、步行周 期、支撑相时间、摆动相时间等。 ●运动学参数，是指步行中髋、膝、踝等关节的运动规律（角度、位移、 速度、加速度等），骨盆倾斜和旋转、身体重心位置的变化规律等。 ●动力学参数，指引起运动的力学参数，包括地板反力、功与功率等。 ●肌电活动参数，指步行过程中下肢主要肌肉的电生理活动指标。 ●能量代谢参数，指人体运动过程中的能量代谢情况。 2、组成及原理 完整的临床三维步态分析系统应该包括：（1）步态分析仪；（2）测力平板；（3）动态体表肌电仪；（4）气体代谢分析仪。 2.1 步态分析仪 步态分析仪的功能主要是摄取人体在步行过程中各个关节点的运动轨迹，通 1
步态分析
步态分析 一、概述 行走就是人体躯干、骨盆、下肢以及上肢各关节与肌群得一种周期性规律运动,步态就是指行走时人体得姿态，就是人体结构与功能、运动调节系统、行为以及心理活动在行走时得外在表现。正常得步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系统得正常、协调工作，当中枢神经系统或/与骨骼肌肉系统因疾病或损伤而受到损害时,就有可能出现步态得异常。步态分析就是利用力学得概念与人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析得一种生物力学研究方法。 (一)步态分析步骤 1、描述研究对象得步态模式与步态参数,并与正常步态进行比较找出其差异; 2、分析出现差异得原因,研究产生异常步态得机制; 3、确定改善步态得治疗方案,包括步态训练得方法、假肢或矫形器得装配、助行器得选择。 (二）步态分析方法 １.运动性步态分析对步行得运动模式或步行时身体节段间得相关进行描述,此类分析既可定性也可定量,临床上应用简单,易于开展,后面将详细介绍。 2.动力性步态分析需要具备专业得知识技术与昂贵得专用设备,目前在我国只有少数单位开展了此项工作,社区中不可能开展，此处不予介绍。 二、正常步态 (一)步态周期 行走过程中,从一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所经历得时间称为一个步态周期。在一个步态周期中,每侧下肢都要经历一个离地腾空并向前迈步得摆动相（迈步相)与一个与地面接触并负重得站立相(支撑相）。摆动相就是指从足尖离地到足跟着地,足部离开支撑面得时间，约占步态周期得40%;站立相就是指从足跟着地到足尖离地,即足部支撑面与地板接触得时间,约占步态周期得6０％。其中，重心从一侧下肢向另一侧下肢转移,双侧下肢同时与地面接触得时间称之为双支撑相,一个正常步态周期中会出现两次双支撑相,各占步态周期得10%。详见图1。 图1 步态周期示意图
步态分析04569
步态分析 第一节概述 一、步态分析的目的 1．确定异常步态的障碍学诊断。 2．确定异常步态的程度。 3．比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。 二、适应症和禁忌症 （一）适应症 1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。 2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。 3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。 4．其他如疼痛。 （二）禁忌症 1．严重的心肺疾患。 2．下肢骨折未愈合。
第二节正常步态 一、步行周期 步行周期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。 分为： 1．站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。 2．迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。 二、正常步行周期的基本组成 （一）双支撑期和单支撑期 双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。 每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。 （二）步行周期分期 1．首次着地 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度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。
正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。 2．负荷反应期（承重期）――双支撑期 指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。 3．站立中期 指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。 4．站立末期 指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。 5．迈步前期――双支撑期 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。 6．迈步初期 从支撑腿离地至该侧膝关节达到最大屈曲时。 7．迈步中期 从膝关节最大屈曲摆动到小退与地面垂直时。 8．迈步末期
步态分析临床评定技术常规
步态分析临床评定技术常规 【目的】应用运动和力学原理对步行动作进行分析，以评定步行功能，发现异常步态，有助于诊断神经系统和运动系统疾病，为步行训练、矫治异常步态提供必要的依据，有助疗效评价。 【内容】 （一）步行周期：从一侧足跟着地开始，到此足跟再次助着地的时间。 1、支撑期60%：足跟着地→脚掌着地→重心转移到同侧→足跟离地→足趾离地。 2、摆动期40%：足上提→膝关节最大屈曲→髋关节最大屈曲→足跟着地。 （二）重心：站立时人体重心在第2骶椎前约1cm，离地时在身高的55%处，步行时重心垂直移动，一个周期二次，振幅5cm。最高点在支撑中期，最低点在足跟着地期。侧方移动，左右各一次，最高点在支撑中期。 （三）骨盆旋转：步行时骨盆在水平面上进行旋转，向
前旋转在足跟着地时，向后旋转在支撑中期，共计8°。 （四）骨盆倾斜：步行中骨盆在额状面上进行左右倾斜，角度约5°。 （五）下肢轴的旋转：摆动期内旋约25°，支撑期外旋。 （六）支撑中期：小腿与地面垂直，膝关节屈曲约15°。 （七）下肢肌群功能： 1、臀大肌、股四头肌、足背屈肌等伸肌在支撑期开始收缩，起伸髋、控制屈膝程度和足放平速度的作用，避免身体前倾，有减震作用。 2、臀中、小肌在支撑早期收缩，起稳定和避免侧向倾斜作用。 3、腘绳肌在摆动减速期收缩，发挥屈膝伸髋及减速作用。 （八）步频数：正常110～120步/min，快速140步/min，慢速70步/min。 （九）步幅：二足跟之间垂直距离，成人男性0~15cm。 （十）步速：每分钟行走距离=步频数×步幅。
（十一）、步宽：双足足中线之间宽度。 （十二）步角：足跟中点到第2趾的连线与前进方向之间夹角。 【方法】 （一）三维步态分析系统、足踏开关跨步分析器（从略）（二）目测法。 1、患者沿直线往返行走多次。 2、从前、后、侧三面，在同一高度进行观察，并详细记录。 3、观察项目包括运动对称性，自如程度，步幅大小，上肢摆动，躯干运动，身体的上下运动；头部位置，肩的位置，骨盆前后倾斜，髋关节稳定性，膝关节稳定性，踝关节运动状况，足跟着地、支撑中期，足趾离地时足的状况，疼痛、疲劳。 4、患者以慢速和快速行走、上下坡、上下台阶、绕障碍物、拐弯，做立定、起坐、蹲起、单足站、踏步等动作。 5、对使用助行工具者，需除去后试行行走。
常见异常步态的分析与康复训练
常见中枢性运动控制障碍异常步态的分析与训练步行训练是患者和家属最关心的项目之一，患者也常因疾病的影响或急切期待提高步行能力，而忽视了基础训练，诱发并强化了反向负荷动作，形成了各种异常步态。中枢性控制障碍患者的康复治疗目标之一就是在现有功能障碍基础上帮助患者实现较高水平的功能独立，步行是功能独立的基本要素之一。治疗师在制定训练方案之前应实施步态分析，针对患者的步行姿态、步行效率、关节及肌肉活动、平衡协调控制等多方面因素进行检查，以确定异常步态的特征及原因，以帮助确定治疗方案及选择辅助具。 一、常用的步态分析方法 最常用的步态分析方法为临床观察法、录像观察、足印法和三维运动分析法。前三种经济实用，在临床上使用较为普遍；三维运动分析法是最为精确的步态分析方法，包括时间/空间参数测定、压力测定、表面肌电、气体代谢等方式，能够反映步态的运动学、动力学，相关肌肉活动及能量消耗的情况，需要运动捕捉系统、测力平台等器械，国际上已广泛使用。 二、步态参数 1步行周期是指一足着地到同侧足再次着地的过程，包括距离和时间参数。在正常步态中，步行周期开始于一侧足跟着地，结束于同侧足跟再次着地；在某些异常步态时，足跟不一定是足和地面首先接触的部位，那步态周期就可看成是一足某个部位接触地面到同侧足再次接触地面的过程。步行周期可分为支撑相和摆动相两个相。 （1）支撑相下肢接触地面和承受重力的时相，占步行周期的60%，包括： ①早期(early stance) 包括首次触地(initial contact)和承重反应（loading response），正常步速时占步行周期的10%~12%。其中双支撑相为支撑 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。双支撑相是步行周期中最稳定的时 期。②中期(mid stance) 即单支撑相，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，正常步速时大约为步行周期的 38%~40%。③末期(terminal stance)指下肢主动加速蹬离(push off)的 阶段，开始于足跟抬起，结束于足离地约为步行周期的10%~12%。（2）摆动相下肢在空中向前摆动的时相，占步行周期的40%，包括：①早期(initial swing) 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%。②中期(mid swing) 足廓清仍然 是主要任务，占步行周期的10%。③末期(terminal swing) 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%。 2 步长(Step length) 也称步幅，指一足着地至对侧足着地的平均距离，可分为左侧步长和右侧步长，在异常步态中，两者可能差距很大。 3跨步长（stride length）由左侧步长和右侧步长组成，相当于一个步行周期的距离。
步态分析的临床应用
步态分析的临床应用 摘要：步行是人类最基本的运动，也是最复杂的运动之一，涉及足、踝、膝、髋、臀、躯干、肩、颈的肌肉和关节的协同运动。Abstract:Walk is the basic active of people and it is one of the most complicate actives,it include foot,ankle,Knee,hip,body,shoulder and neck' s muscle and joint 's active.步态分析是生物力学的特殊分支，是对人体行走时的肢体和关节活动进行运动学观察和运动力学分析，提供一系列时间、几何、力学等参数值和曲线。Gait analysis is a special branch of biomechanics. It is a kinematic observation and kinetic analysis of the limbs and joints of the humanb ody when walking. It provides a series of time, geometry and mechanics parameters and curves. 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及影响因素，有助于机制研究、临床诊断，也可以指导治疗和疗效评估及康复评估等。Gait analysis aims to reveal the key links and influencing factors of gait abnormalities through biomechanics and kinematics, which is helpful for mechanism research, clinical diagnosis, treatment and efficacy evaluation and rehabilitation evaluation. KeyWords:Walk,Gait analysis. 关键词：步行，步态分析。 1 基本理论 1.1 正常步态所谓正常步态，是指当一个健康成人用自我感觉最自然、最舒坦的姿态行进时的步态，它具有 3 个特点：身体平稳、步长适当、耗能最少。正常步态应该是髋关节、膝关节、踝关节的灵活运动，身体良好的平衡能力以及头、躯干、四肢协调、流畅的配合运动。有学者[1] 认为，正常步态的必须条件是 : （1）支撑期良好的稳定性。（2）摆动期足部放松。（3）足够的步长。（ 4）膝关节在支撑期吸收震荡并且蓄积能量，在摆动期带动小腿和足部运动。一个 完整的步态周期中，在承重期，伸髋肌和伸膝肌联合踝背伸共同运动，在支撑相中期的较早阶段，腓肠肌活动取代胫骨前部肌群的活动，大腿仅受股四头肌的控制，同时伸髋肌活动终止，到支撑相末期，只有跖屈肌来稳定髋、膝、踝关节，在摆动相早期，髋、膝、踝关节的屈曲功能被激活，在摆动相中期，只需要髋关节与踝关节的屈曲肌群活动，在摆动相末期，髋、膝关节变成由伸肌控制，同时踝关节继续受背伸肌控制，到此完成一个完整的步态周期[2] 。 1.2 病理性步态影响患者正常行走能力的机制主要有 5 种：畸形、肌肉无力、感觉丧失、疼痛和运动控制受损[2]。临床上常见的异常步态有：短腿步态、关节挛缩或强直步态、蹒跚步态或关节不稳步态、疼痛步态、偏瘫步态、足下垂、内翻步态、膝反张步态、划圈步态、剪刀步态、肌无力步态、共济失调步态、前冲步态或慌张步态、截瘫步态等。有些典型异常步态，对某些特定疾病具有提示意义。对一些不典型步态，则必须作细致检查，从肌肉工作情况以及骨关节的形态和功能的角度去评估。对病理性步态的分析既能为临床诊断提供依据，也能对正在接受康复治疗的患者进行疗效的评估。 1.3 步态分析方法步态分析的方法有定性和定量两种，定性法即目测分析法，医生通过目测观察患者的行走过程，凭借其丰富的临床经验得出初步分析结论 ; 定量法即仪器分析法，定量分析包括运 动学分析、动力学分析、时空参数的分析、动态肌电图等。目前最先进的方法是采用步态分析系
步态分析概述
步态分析及常用步态测量方法 周长青 2016年01月05日
目录 1 步态概述 (3) 1.1 步态的定义 (3) 1.2 步态的两个基本要求 (3) 1.3 步态周期中的关键时刻 (3) 1.4 步态周期的阶段划分 (3) 1.5 步态的基本指标 (4) 1.5.1 时间因子 (5) 1.5.2 距离因子 (6) 1.5.3 步行速度 (7) 1.6 步态的成熟 (7) 1.7 步态的影响因素 (7) 2 步态检查测量方法 (8) 2.1 时间参数测量 (8) 2.2 空间参数测量 (8) 2.3 运动学测量 (9) 2.4 动力学测量 (9) 2.5 肌电测量 (10) 3 正常步态 (10) 3.1 站立与平衡 (10) 3.2 行走步态周期规律 (11) 3.2.1 矢状面 (11) 3.2.2 额状面 (12) 3.2.3 水平面 (13)
3.3 步态评价（穿鞋的影响） (13) 4 病理步态 (14) 4.1 病态站立与病态平衡 (14) 4.2 长短腿步态 (14) 4.3 踝部障碍者步态 (14) 4.4 膝关节障碍者步态 (15) 4.5 髋关节障碍者步态 (16) 4.6 脊柱及肩带障碍者步态 (16) 4.7 全身障碍者步态 (17) 5 步态分析系统推荐 (17) 5.1 独立测试仪器列表 (17) 5.1.1 运动学仪器： (17) 5.1.2 惯性参数测量仪器： (21) 5.1.3 三维力测量仪器： (23) 5.1.4 压力测量仪器： (24) 5.1.5 肌电测量仪器： (25) 5.2 测试系统推荐 (26) 6 附录 (29)
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
步态分析
步态分析 项目七步态分析 第一节概述 一、步态分析的目的 1．确定异常步态的障碍学诊断。 2．确定异常步态的程度。 3．比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。 二、适应症和禁忌症 （一）适应症 1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。 2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。 3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。 4．其他如疼痛。 （二）禁忌症 1．严重的心肺疾患。 2．下肢骨折未愈合。 第二节正常步态 一、步行周期 步行周期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。 分为： 1．站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。 2．迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。二、正常步行周期的基本组成 （一）双支撑期和单支撑期 双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。 每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。 （二）步行周期分期 1．首次着地 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度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。 正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。 2．负荷反应期（承重期）――双支撑期 指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。 3．站立中期 指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。 4．站立末期 指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。 5．迈步前期――双支撑期 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。
(完整版)2.康复治疗记录或病历中效果评定、训练效果评价、会诊评价等记录
康复治疗记录或病历中效果评定、训练效果评价、会诊评价等记录 一、康复治疗或病历中效果评定 评审内容 1.制定康复训练效果评定的具体标准与程序。 2.每个病人均进行定期系统的效果评定，重点病人采用病例讨论会方式进行效果评价。 3.定期对康复治疗效果、舒适程度、愿望与意见等内容记录在病历中，中止无效康复训练 现场检查： （1）查康复训练效果评定的具体标准与程序； （2）抽查5例病史效果评定情况，有康复治疗效果、舒适程度、愿望与意见等内容； （3）查科室病例讨论会记录； 二、康复治疗或病历中训练效果评定 定期康复治疗与训练效果评定是为了评估康复治疗和训练效果以及预测预后、转归，制定、修改康复治疗训练计划，对康复治疗训练效果和结局做出客观的评价。 1、定期康复治疗与训练效果评定内容为患者的躯体、精神、言语和社会功能，主要包括：①躯体方面：上肢，下肢（包括步态），关节，肌肉（含痉挛），脊柱与脊髓，协调与平衡，感觉与知觉（含疼痛、失用症、失认症），反射，日常生活活动能力，呼吸系统功能，循环系统功能，泌尿系统功能，性功能等；②精神方面：智力测验，
性格测验，情绪测验，神经心理测验；③言语方面：失语症检查，构音障碍检查，言语失用检查，言语错乱检查，痴呆性失语检查；④社会方面：社会活动能力，就业能力，生存质量等。 2、定期康复治疗与训练效果评定工作内容：感觉，肌力，关节活动度，平衡功能，协调功能，疼痛，步态，心功能，肺功能，偏瘫患者活动功能，言语语言功能，心理，认知功能，日常生活活动，肌电图和诱发电位检测，生存质量，职业功能，残疾评定。 3、定期康复治疗与训练效果评定方法：交谈，观察，填表，检测，一定要达到可靠性，有效性，灵敏性，统一性。 4、定期康复治疗与训练效果评定流程：病史询问，检测，记录，分析。 5、定期康复治疗与训练效果评定时间：一周内做出全面的综合性评定（即初期评定）；康复治疗与训练计划实施中（2-4 ）周再评定（中期评定）；治疗与训练过程结束时，进行总结性评定（即末期评定）。 6、学科主任或科主任主持评定会，主管医师报告评定对象病历、提出个人初评及康复计划；与会人员各抒己见，主持人总结，主管医师记录，最后制定和修改下一步康复治疗训练计划。 7、其他科住院患者应由康复医师与临床医师共同评定，并记录讨论内容。 8、定期康复治疗与训练效果评定注意事项：①既要全面，又要针对性；②选用适当的评定方法；③评定前要向患者及其家说明目的
步态分析实验报告
步态分析方案设计 报告说明：我看了五篇关于步态分析的文献，并对其具体实验方法进行归纳。五篇文献的原文在文件夹中。最后为我的方案设计。 一、A practical gait analysis system using gyroscopes陀螺仪分析步态 本研究是为了调查使用单轴陀螺仪来研制简单便携步态分析系统的可行性。陀螺仪绑在小腿和大腿的皮肤表面，记录小腿和大腿角速度。这两部分的倾斜度和膝关节角度都来自角速度。使用从运动分析系统得到的信号来评估角速度和陀螺仪传来的信号，发现这些信号有不错的相关性。当转身时，腿部倾斜度和角度信号会发生漂移，有两种方法来解决这个问题：（1）自动复位系统，重新初始化每个步态周期的角度；（2）高通滤波。两种方法都能很好的纠正漂移。小腿部的单陀螺仪可以提供以下信息：腿部倾斜度、摆动频率、步数以及步幅和步速的估计。 具体方法： 受试者在步态实验室沿直线行走进行陀螺仪数据收集，陀螺仪用绳子固定在大腿和小腿部，感测轴沿中间-横向方向，以测量矢状平面中的角度。 两个人加入测试，一个是不完整的脊髓损伤，一个没有损伤。一运动分析系统使用各部分解剖学位置的回射标记物来评估腿部的偏移、腿部的角速度和膝角度。实验开始前5s，受试者直立站立以初始化倾斜角度和陀螺仪的偏置，随后，对象以一个自己喜欢的速度沿预定路径行走。进行了三组实验来分析陀螺仪的性能，并计算步幅、步态周期时间和每次行走期间的速度。第一个实验，数据来自两小腿上陀螺仪的信号，并与未损伤者进行比较。后两个实验是陀螺仪的数据与运动分析系统进行比较。第一个实验是比较小腿不同位置的陀螺仪信号，对于同一小腿上的两个点，先站立后倾斜，两个点的角速度、角度应该是相同的，陀螺仪一个放在胫骨关节处，一个放在胫骨靠近踝关节10cm处。第二个实验一个放置在大腿髌骨上方10cm处，一个在胫骨靠近踝关节10cm处，记录的是陀螺仪的角速度。第三个实验，陀螺仪放置于第二个相同，受试者直行4.5m然后转身180°。 二、Acoustic Gaits: Gait Analysis With Footstep Sounds 声步态 我们描述的是声步态——从人正常行走时的脚步声推导人的自然步态特征。我们引入了步态轮廓，这是从通过麦克风收集的脚步声时间信号得到的，可以说明某些时空步态参数，这些参数是通过对声步态轮廓的三个时间信号分析方法提取，三个时间信号分别是平方能量估计、希尔伯特变量和Teager–Kaiser能量。通过对这些参数估计的统计学分析，我们发现从步态轮廓获得的时空参数和步态特征可以连续可靠地评估目前用于标准化步态评估的临床和生物测定步态参数信息。我们的结论是Teager–Kaiser能量可以在不同时间、地点提供最稳定的步态参数估计。相对于目前实验室步态分析中使用的昂贵侵入式系统，如测力台、压力垫、可穿戴传感器，声步态使用便宜的麦克风和计算设备制成了准确非侵入式的步态分析系统，而且实验室的一些系统会改变正在测量的步态参数。
偏瘫的步态分析
偏瘫的步态分析 来源：刘传雪的日志 偏瘫是指由于脑血管意外、脑外伤、脑肿瘤术后引起的运动中枢受损导致对侧躯体运动障碍。许多患者有明显缺陷和畸形，表现为异常的步态、行走速度缓慢、费力、稳定性差等。通过康复治疗，患者的步态可以得到改善。 1步态分析 步态分析由5个部分组成，包括观察形成行走动作的特定变量和反映步态动力学所产生的效果两部分。观察形成行走动作的特定变量有：动作分析(motion analysis)—确定每个关节动作的大小和时值；动态肌电图(dynamic electromyography)—确定肌肉活动在步态周期中的发生时间和相对强度；测力板试验(force plate)—确定下肢承重所经受的负荷变化。跨步分析(stride analysis)和能量消耗测量(energy cost measurement)。后两者用于反映步态动力学所产生的效果。每个患者步态异常的程度不同，分析的方法也不同，一般作观察式步态分析(observational gait analysis)应检选出主要的步态异常，然后确定进一步检查的项目。 观察式步态分析时，一方面将所观察的一侧下肢在步态周期中按功能分为不同的期，通常为8个期，即开始触地期(initial contact, IC)、承重反应期(loading response, LR)、站立中间期(midstance, mst)、站立终末期(terminal stance, Tst)、摆动前期(preswing, Psw)、开始摆动期(initial swing, Isw)、中间摆动期(Midswing, Msw)和终末摆动期(terminal swin g，Tsw)，前5个期为站立期的连续5个不同的阶段，后3个期为摆动期的连续3个不同阶段；另一方面将偏瘫患者与行走有关的身体部分，包括躯干、骨盆、髋、膝、踝、足趾一一作仔细观察，步态各期出现的异常动作，即病理性步态的外在表现，是直立行走的肌肉在上运动神经元受到损害后，出现下运动神经元及其所支配的肌肉活动失去控制，导致肌张力增加，肌协调收缩功能障碍，并可由动态肌电图证实。偏瘫步态具体表现如下：●开始触地期：缺乏足跟着地，而是前足、或整个足底、或足底外侧缘着地，这是由于足背屈不足，伸膝不完全或足内翻所致。 承重反应期：踝关节过度跖屈，呈马蹄足，可能是由于跟腱挛缩，或由于持久而过度的小腿三头肌活动，使前足首先着地，正常足跟着地的摇滚动作丧失，使步态不平滑。正常胫骨在足跟处摇滚向前运动比大腿向前运动快，引起膝屈曲，而偏瘫病人吸收缓冲体重冲力的膝屈曲消失。前足着地反而给胫骨产生向后的推力，妨碍身体向前推进和利用下肢的动量向前，使能量消耗增加。足内翻多由于胫前肌在摆动期过度活跃，或小腿三头肌提前活动引起。足外侧缘着地使负重面不稳定。当髋内收肌过度活动、共济失调、本体感觉受损时，可引起患足在健足前方着地，易致内翻损伤或不稳跌倒。 ●中间站立期：由于挛缩、过度屈肌活动和强力的伸展模式，正常踝关节从15°跖屈位至大约10°背屈位的转移动作消失，患者不能将体重从足跟转移到前足，并出现两种代偿方式。如果膝活动度良好，就会出现膝过伸；如果患者有充分的伸髋控制能力，或有手杖支撑时，就会出现躯干前倾。两种情况均使骨盆后缩处于足跟的后上方，影响了身体向前的动量和步长。
步态建模与分析
步态建模与分析 1 步态分析的基本理论与方法 1.１步态研究的意义 行走是我们每个人日常生活的重要组成部分，所以对步态的各方面进行研究显得至关重要。国外很早就在步态方面进行了大量的研究,起源于１７世纪欧洲，延续至今已有近四百年的历程。国内则从1９82年开始戴尅戎等人逐渐接触和研究,在近几年日趋成熟，从内容、方法、结论等多方面都有较大进展。 除医学研究外，许多工程领域都与步态研究密切相关： 1．临床诊断。临床医学上对于病症，特别是运动功能障碍病症的正确诊断及治疗手段都是基于对人体正常与非正常运动充分了解的基础上的，因此关于人体运动参数的检测与分析方法的研究是该领域的必须环节。 ２.康复工程。肢体残疾是所有残疾中发生率最高的一种,肢体残疾直接导致的是患者的运动功能障碍。肢体残疾者使用的假肢和矫形器是康复工程领域中两项很具代表性的主要技术，也是将人体运动机理分析的成果进行应用研究的典型范例。 3.人机工程学。人机工程学研究的是人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用。作为人机系统中的两大组成部分之一,人体的各种功能（包括运动功能）和限度是人机工程学的重要研究对象,也是人机工程学研究的基础之一。 ４.体育科学。体育科学包括运动医学、运动生理学等与体育运动相关的学科,它们均是以体育运动作为研究对象,通过对人体运动的研究来提高体育运动的水平，减少和避免运动中的意外伤害,治疗运动损伤等。在对很多体育运动(如体操、跳水等)的研究中,运动的协调和身体的平衡是重要的关注方向。 5.仿生机构与仿生制造。自然界的生物经过了漫长的进化，构造了相当完美的生命系统，模仿生命系统来改进现有设计、制造方法和制造系统具有重要的实际意义,生物学与机械工程结合产生了生物机械工程学（biomechanical eｎｇineering)；医学与工程科学结合形成了生物医学工程学(bｉomedｉcal engine ｅrinｇ)[1]。 1.2 人体步态周期 每个人独特的步行方式代表了他如何解决以最小的力量,足够的稳定性和优
步态分析在康复中的应用
[步态分析在康复中的应用] 摘要 随着科学技术的发展和进步，一个人的足底压力和步态会像血 压、体温那样，从一个侧面反映出人体的健康状况和病变特征。 步态分析技术在康复领域已有广泛的应用：可进行康复训练前 后的足底压力对比测试，评价康复训练的效果；也可用足底压 力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依据等等。
步态分析在康复中的应用 1、足底压力（PlantarPressure）与步态分析（GaitAnalysis）： 步态分析是利用力学的概念和人体解剖、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。足底压力是人体在静止站立或者动态行走时，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一个地面的反作用力。 足底压力测定是步态分析的一个重要组成部分，是分析和衡量异常足底应力分布和步态的基础，它对运动系统疾病的病因分析、诊断、功能及疗效评定均有重要意义，因此其临床应用越来越广泛。 足底压力分布能反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，对足底压力的研究可揭示人体在不同状态下的足底压力特征,即运动过程中足的动力学特性。当下肢功能及足内结构轻微变化时,都将改变足底压力负荷的分配,因此研究人体不同状态下（正常人与病人之间、站立和步态之间）的足底压力的变化，可以用来进一步分析并获得人体各部位的受力情况和生理、病理学参数，从而可以与病史、其他检查联合使用对人体健康程度进行诊断。2、步态分析在临床医疗领域的应用： 步态分析技术提供定量的功能评估，该技术是重要的定量检查与分析的手段，从而改变了沿用已久的定性分析和直观描述，可揭示人体在不同状态下的足底压力特征，即运动过程中足的动力学特性。它已逐渐成为临床生物力学研究与足部康复评定的重要手段,为足疾的功能康复、疗效评定和手术后效果鉴定提供客观评价。 随着新型传感器技术的发展与计算机技术的广泛应用，足底压力测量技术在临床医疗领域得到越来越广泛的应用，测量技术也不断的发展成熟，指标也逐步丰富，测量的精度也随之提高。 糖尿病足部病变是糖尿病常见的并发症，15%以上的糖尿病病人一生中会发生足溃疡或坏疽,14%～24%的足部溃疡病人需要截肢治疗。足底压力增高可用于预测糖尿病足溃疡，是足溃疡发生的独立危险因素，相关性高达79-90%。应用足底压力测量仪测定足底不同部位的压力分布,探讨足部生物力学的改变,可了解糖尿病病人足底压力是否有异常变化,筛查糖尿病足的高危人群,为糖尿病足的早期干预和指导治疗提供证据。 脑瘫患儿步行常表现出特殊的病理性步态,严重时甚至导致步行功能障碍，对脑瘫儿童进行步态分析，帮助其提高姿势控制和平衡协调能力，建立和改善步行能力。 随着生活质量的提高，肥胖在我国已成为一个日益严峻的问题，而青少年肥胖更是不容忽视。对肥胖青年这个特殊人群的足底压力步态研究提示我们：肥胖人群足底各区域所受地面反作用力的冲量大，所以其鞋的设计应尽可能增大与脚的接触面积，进而增加足与地面的接触时间，达到减小冲击力值的目的；肥胖青年行走时重心运动轴线符合正常人体生理规则，前脚掌处压力中心过于密集，若长期大负荷刺激第2、3跖骨头处易形成胼胝体。 3、步态分析在康复领域的应用： 随着科学技术的发展和进步，一个人的足底压力和步态会像血压、体温那样，从一个侧面反映出人体的健康状况和病变特征。步态分析技术在康复领域已有广泛的应用：可进行康复训练前后的足底压力对比测试，评价康复训练的效果；也可用足底压力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依据等等。 3.1步态分析用于术后功能与疗效评定： 步态分析可在足部手术前后分别进行，用来评估足部手术的疗效。 目前对跟骨骨折的疗效评价多为患者的自觉症状，缺乏客观指标，较常用的评分系统也各自存在缺陷，而足底压力步态分析为跟骨骨折术后更加精确化、客观化的疗效评价作了初步探索，可为跟骨骨折临床术式的选择及术后康复治疗提供客观指导。 拇外翻患者由于先天或者后天因素导致拇趾骨和第一跖骨的关节倾斜超过15度，穿鞋、久