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 includefoot,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统，包括红外线摄像机以及红外线反光标记、测力台、肌电遥测系统和计算机分析处理系统。

通过步态分析系统不但能够测量上述时间距离参数还可以测定其他运动学参数、动力学参数、肌电活动参数、步行周期参数、能量代谢参数等多项参数来数据化综合性的客观分析患者的步态。

2 步态分析在临床中的应用2.1 步态分析能为临床诊断提供思路人是一个有机的整体，人体始终本能地在追求一种稳定的状态，或在寻找平衡的趋势，这个特点在运动系统中显得尤为突出，当人体某个部位出现异常时，具有一定调控作用的骨骼、肌肉和关节能使被打破的平衡逐渐恢复到稳态，在这种调控的过程中，患者不会出现明显的症状，但是身体会发出一些信号，步态的改变就是我们认识疾病发展机制的一个重要线索。

通过步态分析对人体的功能状况进行评估能为临床诊断开辟一条新的思路。

如患者行走时，着地的部位是前足而非足跟，可以推测该患者可能存在的问题为：胫骨前肌力量不足伴跖屈肌挛缩导致踝关节过度跖屈接近 30度；踝关节过度跖屈与膝关节屈曲大于 30 度的联合；足跟疼痛的代偿；单侧下肢变短的代偿。

又如患者行走时，无足跟离地或足跟延迟离地，该患者可能存在的问题为：小腿三头肌无力；前足疼痛的代偿；继发性足趾伸展不足；继发性踝关节过度背伸。

由于临床上疾病变化多端，所以患者病理性的步态通常也表现在多个关节，医务人员在利用步态分析对疾病进行诊断时，不但要具备对单关节运动进行综合分析的基本功，还要对一些典型的病理性步态谙熟于心，部分临床疾病的典型病理性步态可以作为诊断标准，能为临床确诊提供非常准确的信息。

脊髓型颈椎病，由于其压迫或刺激脊髓及伴行血管而出现脊髓神经的感觉、运动、反射与排便功能障碍，临床上多先从下肢无力、双腿发紧及抬步沉重感等开始，渐而出现足踏棉花、抬步打漂、跋行、易跪倒、足尖不能离地、步态拙笨及束胸感等症状，所以步态成为评估脊髓型颈椎病的一个重要指标。

2.2 步态分析能够掌握病情的严重程度在疾病的发展过程中，患者的各个症状和体征也会产生相应的变化，有不少变化存在一定的规律和因果关系，有不少疾病或者损伤会将病情的发展体现在步态上，使患者从正常步态转变为异常步态或者原有的异常步态表现加重。

膝骨关节炎患者由于疼痛，患侧尽量减少单独支撑体重的时间，随着病变的进展，肌肉使用不足甚至废用，肌力减退，协调性降低，加之患者不自觉的补偿行为，时间越久，肌肉的协调性越差，表现在时间分配上，就是患者尽量快速越过患侧单独支持体重，通过延长支撑相时间以及增加支撑相在一个完整步态周期中所占百分比的方式来增加步行过程中下肢关节的稳定性[4]。

朱渊[5]等对 26 例单侧踝关节扭伤患者，在受伤后不同时间采用步态分析平衡测试系统进行测试。

探讨了步态分析平衡系统在急性踝关节扭伤诊断及治疗中的临床应用价值，得出步态分析平衡测试系统可以客观、量化地评价急性踝关节扭伤后的功能性踝关节不稳定，并可监测急性踝关节扭伤的转归。

孙鲁[6]等应用足底压力步态分析系统对跟骨骨折33 例进行了步态分析，结果随着损伤的加重，患足较健侧足的站立相时间逐渐延长，足弓指数升高，足跟旋后，距下关节的灵活性下降。

朴雪梅[7]等对 31 例强直性脊柱炎患者进行三维步态分析检查，收集脊柱活动度参数、时空参数、时间参数，同时评估患者生活质量、疾病活动指数、功能指数、测量指数，研究得出三维步态分析系统能较好量化评估强直性脊柱炎患者脊柱活动范围及步行功能，可作为评价强直性脊柱炎患者疾病活动度和严重程度的有效指标。

偏瘫患者步态的动力学表现为患肢支撑期患者头和躯十向患侧侧屈 ; 骨盆过度后倾后旋 ; 骸关节支撑能力差 ;膝关节过度伸直或屈曲; 距小腿关节内翻 , 跖屈；足外侧或全脚掌着地造成患者着地不稳且前行动力不够[8]。

江晓峰等[9]通过采集 30例偏瘫患者和年龄、身高、体重匹配的 3 例正常人的行走影像，通过步态分析偏瘫患者膝关节角度，可以帮助确定偏瘫步态基本特征的严重程度。

2.3 步态分析能作为治疗效果的评定标准步态分析在非手术治疗科室中多被用于辅助诊断，为临床提供更多线索，而手术治疗各科室都有其明确的手术指征，故步态分析较少被用于辅助诊断，不过有越来越多的学者尝试把步态分析作为手术疗效的评定标准。

人工膝关节置换术中对髌骨是否置换存在争议，周欣[10]等比较行髌骨置换及髌骨未置换患者的步态，通过术前步态分析可见，髌骨未置换组术前各步态参数明显优于髌骨置换组。

但术后 3 个月，两者的步态参数无明显差异，髌骨置换组与髌骨未置换组术后 1 年步态无明显差异。

邓勇[11]等采用足底压力测试步态分析系统，通过时间参数、动力学参数、运动学参数 ,记录因慢性踝关节不稳进行手术治疗的37 例患者术后3 个月的步长、步频、患侧单腿支撑时间、双腿支撑时间，发现以上指标均较术前明显改善，但步速没有明显变化；术后 6 个月步长、步速、步频、患侧单腿支撑时间较术后 3 个月有明显改善。

崔大平[12]等用三维运动捕捉步态分析系统，对单侧外踝韧带损伤应用腓骨短肌腱进行重建的 39 例患者进行步态分析，并采集 58例健康人的步态数据并与之比较，测量的步态参数包括：步长、步宽。

运动学数据包括：踝关节运动角度，踝关节角加速度。

通过数据结果分析，得出运用步态分析的运动学数据对踝关节损伤进行功能量化评价，可以更为准确地了解踝关节外踝韧带损伤及重建术后的生物力学变化，为评定术后疗效提供客观的依据。

周欣[13]等收集了 15例人工踝关节置换的患者，对其置换前后行步态分析，并与 15例正常对照者进行比较，发现人工踝关节置换后，患者步态得到明显改善，且通过步态分析技术对患者置换后踝关节功能恢复过程有了清晰的了解。

因此，可以通过步态分析技术对人工踝关节置换患者置换后疗效进行评估，并在此基础上为功能锻炼提供线索。

2.4 步态分析能指导康复治疗步态分析能作为治疗效果的评定标准已被临床认可，因此，还有不少学者根据步态分析评定疗效的数据来为患者制定个性化的康复治疗方案，为康复治疗师提供了新的思路，并取得了满意的效果。

全髋关节置换术后的康复治疗相当关键，活动过早容易产生早期松动 , 活动过迟会导致髋关节僵硬[14]。

所以有必要了解全髋关节置换术后患者步态的恢复情况。

赵德伟[15]等通过三维步态分析的生物力学方法对健康自愿者40名（平均年龄 55岁）及全髋关节置换手术前后的 53 例患者进行了步态分析，为全髋关节置换手术前后制定康复治疗方案、评定手术疗效提供客观的依据，运用三维步态分析对行全髋置换术的患者进行功能量化评价，可以更为准确地了解髋关节的生物力学变化进而探索最佳的治疗手段和手术后的康复方法。