步态分析仪 PPT课件

❖ 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。
足放平 （0～10%GC）
❖ 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。
站立中期
（10～40%GC）
❖ 从对侧下肢离地 到躯干位于支撑 腿正上方。
足跟离地 （40～50%GC）
到该侧足跟再次着地所进行的距离称为步幅，又称 复步长或跨步长，如上图示Ⅱ，用cm表示，通常是 步长的两倍。
❖ 步宽（stride width） 在行走中左、右两足间的
距离称为步宽，通常以足跟中点为测量参考点，如 上图示Ⅲ，通常用cm表示，健康人约为8±3.5cm。
3、足角和步频
❖ 足角（foot angle） 在行走中前进的方向与足的长 轴所形成的夹角称为足角，如上图示，通常用°表 示，健全人约为6.75°。
❖ 4. 踝关节 正常步行时踝关节的跖屈、
背伸运动中最大背伸发生在足跟离地，约15°，足 跟离地时为最大跖屈，约20°，共35°。一个步行 周期中有2次跖屈和背伸，尤其在支撑相的驱动期 踝关节从跖屈位急剧变为背伸位。
❖ 除屈伸运动外，踝关节还有旋转、内外翻运动。踝 关节外旋8°、内旋2°，共约10°范围；外翻3°、 内翻12°，共约15°范围。
2、摆动相
❖ 摆动相是在步行中始终与地无接触的阶段，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s，一般占 一个步行周期的40%。此阶段的动作要点是：
❖ 1．足上提 从一个步行周期的63.6%开始，是足尖离地、下 肢向前摆动的加速期。
❖ 2．膝关节最大屈曲 是从一个步行周期的67.9%开始的， 摆 出的下肢刚刚通过身体的正下方。
❖ 2．髋关节 正常步行时髋关节屈伸运动中最大屈曲 约30°（摆动相中期），最大伸展约20°（足跟离 地），共约50°范围，其运动为正弦曲线，如图 12-2；内收、外展运动中最大外展约6°（足跟离 地）、最大内收约4°（足底着地），共约10°范 围，其运动几乎是直线性变化；内外旋运动中外旋 4°（足趾离地到足跟着地的摆动相）、内旋4° （从足跟着地到足跟离地的摆动相），共约8°范 围，其运动呈曲轴状，从支撑相到摆动相、摆动相 到支撑相过渡时产生急剧变化。
4、步速、步行周期和时相
❖ 步速（walking velocity） 行走时单位时间内在行进的方向上 整体移动的直线距离称为步速，即行走速度，通常用m/min 表示。一般健全人通常行走的速度约为65～95m/min。也可 以用步行10m所需的时间来计算。
❖ 步行周期（gait cycle） 在行走时一侧足跟着地到该侧足跟 再次着地的过程被称为一个步行周期，通常用时间秒（s） 表示。一般成人的步态周期约为1～1.32 s左右。
迈步相末期 （85～100%GC）
❖ 从与地面垂直的 小腿向前摆动到 该侧足跟再次着 地之前。此时小 腿减速向前摆动。
或者采用PLA分期法 ❖ 分为8个期
❖ 重心移动
行走时，身体重心随着骨盆 的向前移动而上下移动大约 5cm，侧方移动约5cm
骨盆旋转
当摆动腿向前迈步时，骨盆 向前及向对侧发生一定的旋转， 正常约4°
翻、足下垂的病人难以完成。 ❖ （3）重心转移到同侧：由于单侧下肢支撑身体重量，偏瘫、关节疼痛、平
衡能力低下的患者往往时间过短。 ❖ （4）足跟离地：自步行周期的41.5%开始，是向下蹬踏的起始动作， 偏瘫
病人往往完成不充分。 ❖ （5）膝关节屈曲增大：自步行周期的54.1%开始，偏瘫病人由于下肢伸肌
❖ 步行时相（gait phase/period） 行走中每个步态周期都包含 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，称之为步态时相（gait phase），一个步行 周期可分为支撑相（stance phase）和摆动相（swing phase）。 一般用该时相所占步态周期的百分数（cycle%）作为单位来 表达，有时也用秒（s）表示。
占优势，膝关节屈曲活动受限，完成困难。 ❖ （6）足尖离地：自步行周期的60%开始，身体的重心线移到踝关节前方，
足趾用力着地，通过下肢的蹬踏动作，产生向前的推进力。偏瘫患者由于下 肢痉挛，足下垂、内翻，下肢分离运动不充分，所以不能较好地完成此动作， 是步态异常的重要原因之一。
1.2、双支撑相
❖ 双足支撑是步行的最大特点。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。一般 占一个步行周期的20%，此阶段的长短与步行速度 有关，速度越快，双支撑相就越短，当由走变为跑 时，双支撑相变为零。双支撑相的消失，是走和跑 的转折点，故成为竞走比赛时判断是否犯规的唯一 标准。
一）步行时空参数
1、步长（step length）
❖ 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，如 下图示Ⅰ ，通常用cm表示。健康人平地行走 时，一般步长约为50～80cm。个体步长的差 异主要与腿长有关，腿长，步长也大。
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2、步幅和步宽
❖ 步幅（stride length） 行走时，由一侧足跟着地
❖ 上肢与下肢 上肢摆动方向与下肢相反，才可以达到维 持身体平衡，减少转动。
❖ 肩关节 自由摆动约30 °（屈曲约6°,后伸约24°）。
❖ （二）参与的主要肌肉活动
❖ 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。
❖ 1．竖脊肌（erector spinae） 为背部深层肌，纵列于脊柱 两侧，下起骶骨、髂骨，上止椎骨、肋骨、枕骨，作用为使 脊柱后伸、头后仰和维持人体于直立姿势。在步行周期站立 相初期和末期，竖脊肌活动达到高峰，以确保行走时躯干正 直。
❖ 3．髋关节最大屈曲 自步行周期的84.6%开始。此阶段已完 成下肢向前摆出的动作，开始减速，直至足跟着地。
❖ 4．足跟着地 完成步行周期的100%。
3、步行周期
站立相分期
❖ 首次着地 ❖ 足放平（负荷反应期，预负荷） ❖ 站立中期 ❖ 足跟离地（站立相末期） ❖ 足趾离地（迈步相前期）
首次着地（0%）
第九章 步态分析
步态（gait）
❖ 人体在行走时的姿态。 ❖ 通过髋、膝、踝、足趾的一系列连续活动
身体沿着一定方向移动的过程。
❖ 正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经系
统以及骨骼肌肉系统的协调工作。
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自然步态的要点 (1) 合理的步长、步宽、步频。 (2) 上身姿势稳定。
步 态 周 期 中 的 肌 肉 活 动
正常步态中关节和肌肉的活动
❖ （一）身体主要部位及关节的活动 ❖ 人在步行时为了减少能量的消耗，身体各部位要尽量维持正常活动范围
的运动，减少身体的重心移动。 ❖ 1．骨盆 骨盆移动可以被认为是重心的移动。正常成人在步行时身体重
心的位置在骨盆的正中线上，从下方起男性约为身高的55%，女性约为 50%的高度。步行时重心的上下移动为正弦曲线，在一个步行周期中出 现两次，其振幅约4.5cm，最高点是支撑中期，最低点是足跟着地；骨 盆的侧方移动也是正弦曲线，在一个步行周期内左、右各出现一次，其 振幅约3cm，最大移动度是在左、右足处于支撑中期时出现的，在双足 支撑期重心位于左右中间。 ❖ 骨盆在水平面内沿垂直轴旋转角度单侧为4°，双侧为8°。这种旋转可 以减少骨盆的上下移动，最大内旋位发生在足跟着地后期，最大外旋位 发生在摆动早期。骨盆在矢状面内沿冠状轴的倾斜运动范围约5°，双 足支撑相骨盆几乎成水平，支撑中期时处于摆动相的骨盆倾斜角度最大， 它可以减少重心的上下移动。在一个步行周期中左右各倾斜一次。
(3) 最佳能量消耗。
常用的术语
❖ 正常步行必须完成三个过程：支持体重，单 腿支撑，摆动腿迈步。
❖ 步态分析中常用的基本参数包括步长、步幅、 步频、步速、步行周期、步行时相，其中步 长、步频和步速是步态分析中最常用的3大要 素，其内涵是有关行走的生物力学分析所涉 及的最基本知识，进行步态分析者应当熟练 掌握。
站立相中期过后， 支撑腿足跟离地 的瞬间。
足趾离地 （50～60%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。
迈步相分期
❖ 初期 ❖ 中期 ❖ 末期
迈步相初期 （60～70%GC）
❖ 从支撑腿离地到 该腿膝关节达到 最大屈曲时。
迈步相中期 （70～85%GC）
指下肢向前摆动 的动作过程中，从 膝关节最大屈曲摆 动到小腿与地面垂 直的时期。
其它部位（1）
❖ 头 头的上下移动与重心的上下移动几乎一致， 上下振幅约5～6cm，左右移动振幅约5～ 6cm。
❖ 上体 上体垂直，双肩平齐，速度加快时稍有 前倾；行走时上体有与骨盆旋转方向相反的 转动，这个动作可以减少整个身体的扭转。
其他部位（2）
❖ 上肢 正常行走时双上肢交替前后摆动，其方向与同侧 下肢的摆动方向和骨盆的旋转方向正好相反，如当左 下肢与左侧骨盆向前摆动和旋转时，左上肢向后摆动， 右上肢向前摆动。此时，上肢的关节运动主要发生在 肩关节，足跟着地时为最大伸展，为21.1°，足跟离 地时为最大屈曲，为17.4°，共约40°范围。肘关节 屈伸是在双足同时支撑时期改变运动方向，最大屈曲 为38.9°，最大伸展为-0.4°，共约40°范围。
❖ 2．臀大肌（gluteus maximus） 为髋关节伸肌，收缩活动 始于摆动相末期，并于支撑相，即足底全面与地面接触时达 到高峰。在摆动相后期臀大肌收缩，其目的在于使向前摆动 的大腿减速，约在步行周期85%，大腿的运动方向改变为向 后，成为下一个步行周期的准备。在支撑相，臀大肌起稳定 骨盆、控制躯干向前维持髋关节于伸展位的作用。
❖ 4．股四头肌（quadriceps femoris） 为全身最大的肌，其中股直肌起于 髂前下棘，股内侧肌、外侧肌分别起自股骨粗线内、外侧唇，股中间肌 起自股骨体的前面；四个头向下形成一腱，包绕髌骨的前面和两侧，往 下续为髌韧带，止于胫骨粗隆。为膝关节强有力的伸肌，股直肌还可屈 髋关节。股四头肌收缩活动始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值。 此时作为膝关节伸肌，产生离心性收缩以控制膝关节屈曲度，从而使支 撑中期免于出现因膝关节过度屈曲而跪倒的情况。步行周期中，股四头 肌的第二个较小的收缩活动见于足跟离地后，足趾离地后达峰值。此时 具有双重作用：其一，作为髋关节屈肌，提拉起下肢进入摆动相；其二， 作为膝关节伸肌，通过离心性收缩来限制和控制小腿在摆动相初、中期 向后的摆动，从而使下肢向前摆动成为可能。