步態(tài)分析的臨床應用和進展

步態(tài)分析的臨床應用進展

勵建安南京醫(yī)科大學E-mail:1本文檔共73頁；當前第1頁；編輯于星期三\5點56分步行的價值步行是人類生存的基礎，是人類與其它動物區(qū)別的關鍵特征之一。

步行的基本功能：使用雙腳從某一地方安全、有效地移動到另一地方。步態(tài)是步行的行為特征。2本文檔共73頁；當前第2頁；編輯于星期三\5點56分步行中樞？正常步行并不需要思考然而步行的控制十分復雜：中樞命令：皮層？脊髓？步行中樞？身體平衡和協(xié)調(diào)控制足、踝、膝、髖、軀干、頸、肩、臂的肌肉和關節(jié)協(xié)同運動。任何環(huán)節(jié)的失調(diào)都可能影響步態(tài)，而某些異常也有可能被代償或掩蓋。

3本文檔共73頁；當前第3頁；編輯于星期三\5點56分自然步態(tài)的要點(1)合理的步長、步寬、步頻。(2)上身姿勢穩(wěn)定。

(3)最佳能量消耗。

4本文檔共73頁；當前第4頁；編輯于星期三\5點56分自然步態(tài)的生物力學因素具備控制肢體前向運動的肌力或機械能?？梢栽谧阌|地時有效地吸收機械能，以減小撞擊，并控制身體的前向進程。支撐相有合理的肌力及髖膝踝角度(重力方向)，以及充分的支撐面(足的位置)。擺動相有足夠的推進力、充分的下肢地面廓清和合理的足觸地姿勢控制。

5本文檔共73頁；當前第5頁；編輯于星期三\5點56分臨床步態(tài)分析臨床步態(tài)分析旨在通過生物力學和運動學手段，揭示步態(tài)異常的關鍵環(huán)節(jié)和影響因素。協(xié)助康復評估和治療。協(xié)助臨床診斷、療效評估、機理研究等。6本文檔共73頁；當前第6頁；編輯于星期三\5點56分步行周期支撐相（Stancephase)早期中期末期擺動相(Swingphase)早期中期末期7本文檔共73頁；當前第7頁；編輯于星期三\5點56分步行模式8本文檔共73頁；當前第8頁；編輯于星期三\5點56分步行時的軀干旋轉9本文檔共73頁；當前第9頁；編輯于星期三\5點56分肌肉的參與10本文檔共73頁；當前第10頁；編輯于星期三\5點56分11本文檔共73頁；當前第11頁；編輯于星期三\5點56分運動中的肌肉活動12本文檔共73頁；當前第12頁；編輯于星期三\5點56分早期(earlystance)包括首次觸地和承重反應，正常步速時大約為步行周期的10%~12%。13本文檔共73頁；當前第13頁；編輯于星期三\5點56分首次觸地指足跟接觸地面的瞬間，使下肢前向運動減速，落實足在支撐相的位置。首次觸地的部位為足跟。參與的肌肉主要包括脛前肌、臀大肌、腘繩肌。首次觸地異常是造成支撐相異常的最常見原因之一。14本文檔共73頁；當前第14頁；編輯于星期三\5點56分承重反應指首次觸地之后重心由足跟向全足轉移的過程，骨盆運動在此期間趨向穩(wěn)定。參與的肌肉包括股四頭肌、臀中肌、腓腸肌。支撐足首次觸地及承重反應期相當于對側足的減重反應和足離地。由于此時雙足均在地面，又稱之為雙支撐相。15本文檔共73頁；當前第15頁；編輯于星期三\5點56分承重反應期的骨盆傾斜和臀大肌作用16本文檔共73頁；當前第16頁；編輯于星期三\5點56分脛骨在支撐相的前傾趨向17本文檔共73頁；當前第17頁；編輯于星期三\5點56分小腿三頭肌對脛骨前傾的控制18本文檔共73頁；當前第18頁；編輯于星期三\5點56分雙支撐相雙支撐相的時間與步行速度成反比。跑步時雙支撐相消失，表現(xiàn)為雙足騰空。首次觸地時GRF一般相當于體重和加速度的綜合，正常步速時為體重的120%~140%。步速越快，GRF越高。下肢承重能力降低時可以通過減慢步速，減少肢體首次觸地負荷。緩慢步態(tài)的GRF等于體重。

19本文檔共73頁；當前第19頁；編輯于星期三\5點56分中期(midstance)支撐足全部著地，對側足處于擺動相，是唯一單足支撐全部重力的時相，正常步速時大約為步行周期的38%~40%。主要功能是保持膝關節(jié)穩(wěn)定，控制脛骨前向慣性運動，為下肢前進做準備。參與的肌肉主要為腓腸肌和比目魚肌。下肢承重力小于體重或身體不穩(wěn)定時此期縮短，以將重心迅速轉移到另一足，保持身體平衡。

20本文檔共73頁；當前第20頁；編輯于星期三\5點56分21本文檔共73頁；當前第21頁；編輯于星期三\5點56分末期(terminalstance)指下肢主動加速蹬離(pushoff)的階段，開始于足跟抬起，結束于足離地。身體重心向對側下肢轉移，又稱為擺動前期。在緩慢步行時可以沒有蹬離，而只是足趾離開地面，稱之為足趾離地(toeoff)。對側足處于支撐相早期，屬于雙支撐相，約為步行周期的10%~12%。參與的肌肉主要為腓腸肌和比目魚肌(等長收縮)、股四頭肌和髂腰肌(向心性收縮)。

22本文檔共73頁；當前第22頁；編輯于星期三\5點56分23本文檔共73頁；當前第23頁；編輯于星期三\5點56分擺動相足在空中向前擺動的時相占步行周期的40%24本文檔共73頁；當前第24頁；編輯于星期三\5點56分早期(initialswing)主要的動作為足廓清地面和屈髖帶動屈膝，加速肢體前向擺動，占步行周期13%~15%。參與的肌肉主要為脛前肌、髂腰肌、股四頭肌。如果廓清地面障礙(如足下垂)，或加速障礙(髂腰肌和股四頭肌肌力不足)，將影響下肢前向擺動，導致步態(tài)異常。

25本文檔共73頁；當前第25頁；編輯于星期三\5點56分中期(midswing)足廓清仍然是主要任務，占步行周期的10%。參與的肌肉主要為脛前肌，保持踝關節(jié)背屈。

26本文檔共73頁；當前第26頁；編輯于星期三\5點56分末期(terminalswing)主要任務是下肢前向運動減速，準備足著地的姿勢，占步行周期的15%。參與的肌肉包括腘繩肌、臀大肌、脛前肌、股四頭肌。

27本文檔共73頁；當前第27頁；編輯于星期三\5點56分跖筋膜的作用28本文檔共73頁；當前第28頁；編輯于星期三\5點56分足趾的作用29本文檔共73頁；當前第29頁；編輯于星期三\5點56分關節(jié)攣縮對步行能量消耗的影響30本文檔共73頁；當前第30頁；編輯于星期三\5點56分踝關節(jié)屈曲踝關節(jié)跖屈首次觸地障礙能量消耗增加支撐末期屈髖屈膝增加31本文檔共73頁；當前第31頁；編輯于星期三\5點56分膝關節(jié)屈曲32本文檔共73頁；當前第32頁；編輯于星期三\5點56分髖關節(jié)屈曲髖后伸受限運動能量消耗增加33本文檔共73頁；當前第33頁；編輯于星期三\5點56分下肢關節(jié)融合對步行效率的影響34本文檔共73頁；當前第34頁；編輯于星期三\5點56分EadweardMuybridge1830-190435本文檔共73頁；當前第35頁；編輯于星期三\5點56分FatherofGaitAnalysis(inUS)187236本文檔共73頁；當前第36頁；編輯于星期三\5點56分FirstMotionPictures1870s37本文檔共73頁；當前第37頁；編輯于星期三\5點56分FalconAnalogCameraIntroducedin1996SPECIFICATIONSFPS Resolution60 640x480120 640x480240 640x24038本文檔共73頁；當前第38頁；編輯于星期三\5點56分SPECIFICATIONSFPS Resolution1-200Frames/secondPoE:PoweroverEthernetPortablesystemshawk-iDigitalCameraIntroducedin200539本文檔共73頁；當前第39頁；編輯于星期三\5點56分40本文檔共73頁；當前第40頁；編輯于星期三\5點56分

SimplifyGaitGraphs:ColorNormalBars?41本文檔共73頁；當前第41頁；編輯于星期三\5點56分江蘇省人民醫(yī)院臨床生物力學實驗室42本文檔共73頁；當前第42頁；編輯于星期三\5點56分43本文檔共73頁；當前第43頁；編輯于星期三\5點56分44本文檔共73頁；當前第44頁；編輯于星期三\5點56分45本文檔共73頁；當前第45頁；編輯于星期三\5點56分46本文檔共73頁；當前第46頁；編輯于星期三\5點56分運動學分析運動學(Kinematics)是步行時肢體運動時間和空間變化規(guī)律的研究方法，主要包括：步行時間與空間測定肢體節(jié)段性運動方向測定

47本文檔共73頁；當前第47頁；編輯于星期三\5點56分節(jié)段性運動測定節(jié)段性運動測定是指對步行時特定關節(jié)或運動中心的多維動態(tài)分析，即步行時關節(jié)各方向活動角度的動態(tài)變化及其與步行時相之間的關系，從而可以剖析運動障礙的具體環(huán)節(jié)和部位，以及各環(huán)節(jié)之間的關系。進行節(jié)段性分析必須要能夠分解受試者的動作，并同時從多維方向進行觀察，因此必須使用必要的儀器。

48本文檔共73頁；當前第48頁；編輯于星期三\5點56分時間/空間參數(shù)測定足印法：是步態(tài)分析最早期和簡易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般為4~6m）鋪上白紙。受試者走過白紙，留下足跡，便可以測量距離。也可以在黑色通道上均勻撒上白色粉末，讓患者赤足通過通道，留下足跡。步行同時用秒表記錄時間。這種方式不需要復雜設備，但是十分耗時。49本文檔共73頁；當前第49頁；編輯于星期三\5點56分50本文檔共73頁；當前第50頁；編輯于星期三\5點56分電子步態(tài)測定裝置4-6米10萬個壓力傳感器瞬時測定所有步行時間/空間參數(shù)51本文檔共73頁；當前第51頁；編輯于星期三\5點56分主要參數(shù)步長：指一足著地至對側足著地的平均距離。步長時間步幅：一足著地至同一足再次著地的距離。步行周期：指平均步幅時間(stridetime)。步頻：指平均步數(shù)（步/min）。步速：指步行的平均速度(m/s)

。步寬：兩腳跟中心點或重力點之間的水平距離。足偏角：足中心線與同側步行直線之間的夾角。52本文檔共73頁；當前第52頁；編輯于星期三\5點56分運動學分析-Kinematics53本文檔共73頁；當前第53頁；編輯于星期三\5點56分54本文檔共73頁；當前第54頁；編輯于星期三\5點56分步動力學數(shù)據(jù)55本文檔共73頁；當前第55頁；編輯于星期三\5點56分56本文檔共73頁；當前第56頁；編輯于星期三\5點56分

SimplifyGaitGraphs:ColorNormalBars?57本文檔共73頁；當前第57頁；編輯于星期三\5點56分動力學分析動力學(kenetics)分析是對步行時作用力、反作用力強度、方向和時間的研究方法。牛頓第三定律（作用力=反作用力）是動力學分析的理論基礎。

58本文檔共73頁；當前第58頁；編輯于星期三\5點56分步行動力學特征59本文檔共73頁；當前第59頁；編輯于星期三\5點56分60本文檔共73頁；當前第60頁；編輯于星期三\5點56分足底壓力61本文檔共73頁；當前第61頁；編輯于星期三\5點56分62本文檔共73頁；當前第62頁；編輯于星期三\5點56分3-D運動分析和關節(jié)活動模擬63本文檔共73頁；當前第63頁；編輯于星期三\5點56分動態(tài)肌電圖動態(tài)肌電圖指在活動狀態(tài)同步測定多塊肌肉電活動，揭示肌肉活動與步態(tài)關系的肌肉電生理研究，是臨床步態(tài)分析必不可少的環(huán)節(jié)。

64本文檔共73頁；當前第64頁；編輯于星期三\5點56分動態(tài)肌電圖65本文檔共73頁；當前第65頁；編輯于星期三\5點56分肘關節(jié)屈伸肌電比較（主縮肌/拮抗肌）主動屈曲主動伸展FlexorsExtensorsFlexorsExtensorsAgonistAgonistAntagonistAntagonist66本文檔共73頁；當前第66頁；編輯于星期三\5點56分診斷性阻滯利多卡因運動點或神經(jīng)干注射注射前后運動生物力學分析67本文檔共73頁；當前第67頁；編輯于星期三\5點56分68本文檔共73頁；當前第68頁；編輯于星期三\5點56分Musclelengthofgasandsoleus69本文檔共73頁；當前第69頁；編輯于星期三\5點56分氣體代謝測量70本文檔共73頁；當前第70頁；編輯于星期三\5點56分OxygenCost氧價（OxygenCost，OC）是一種定量評估運動能量消耗的指標，以