康复评定学第十一章步态分析

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。
步长（step length）
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。
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。 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°）。
支撑相
支撑相是在步行中足与地面始终有接触的阶 段，支撑相包括单支撑相和双支撑相。
单支撑相
通常指一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程，单位为s，一般占一个 步行周期的40%。为了进行步态矫正和训练的方便，提出以下动作要点： （1）足跟着地：下肢伸肌张力增高，伴有足下垂、内翻的患者难以完成。 （2）全足底着地：自步行周期的7.6%开始，全足底在地面放平。伴有 足内翻、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。
3.膝关节 正常步行时膝关节屈伸运动中最大屈曲 约为65°（摆动中期）、最大伸展为0°（足跟着 地），共约65°范围。在屈伸运动中，可见轻度 屈伸与大范围屈伸两次（双重膝作用）。支撑相中 足跟着地与足跟离地时膝关节几乎是伸展状态，支 撑相的中期可见约15°的屈伸。 除屈伸运动外，膝关节还有旋转运动，足跟离地时 为最大外旋，约4°，摆动中期为最大内旋，约 12°，共16°范围，其顺序为从足跟着地（内旋） 到足底着地（内旋），以后外旋直到足跟离地。
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°。 步频（cadence） 行走中每分钟迈出的步数称为步 频，又称步调，通常用steps/min表示。健全人通 常步频大约是95～125 steps/min，东方男性的 步频平均约为112.2±8.9 steps/min，女性平均 为123.4±8.0 steps/min。双人并肩行走时，一 般是短腿者步频大于长腿者。
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。
步幅和步宽
步幅（stride length） 行走时，由一侧足跟 着地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Leabharlann Baidu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。
进行步态分析所必须的基础知识
基本坐标面
水平面Horizontal plane 额状面 Frontal plane 矢状面 Sagittal plane
基本坐标轴
X方向——向前，矢状面内的矢状轴 Y方向——向上，垂直于水平面的垂直轴 Z方向——向右，水平面内的额状轴
正常步态中关节和肌肉的活动
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。 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%。

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。
步态分析
王玉龙 南方医科大学附属深圳医院
临床意义
重要的日常生活活动能力之一 评估患者是否存在异常步态以及步态异常的 性质和程度 为分析异常步态原因和矫正异常步态、制订 治疗方案提供必要的依据 评定康复治疗的效果
怎样进行步态分析
包括定性分析和定量分析两种方法 常用的基础知识
（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。 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。
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。 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。
（二）参与的主要肌肉活动
3．髂腰肌（iliopsoas） 为髋关节屈肌，髋关节于足跟离地至足趾 离地期间伸展角度达到峰值（10°～15°）。为对抗髋关节伸展， 从支持相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关 节从支撑相末期由伸展转为屈曲。髂腰肌第二次收缩活动始于摆动相 初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。 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。
（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。
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。

（二）参与的主要肌肉活动
5．缝匠肌（sartorius） 是全身最长的肌，起于髂前上棘， 经大腿的前面，斜向下内，止于胫骨上端的内侧面，作用为屈 髋和屈膝关节，并使已屈的膝关节旋内。在支撑相末期和摆动 相初期，作用为屈膝、屈髋，在摆动相末期和支撑相初期，使 膝关节旋内。 6．腘绳肌（hamstring） 包括股二头肌、半腱肌、半膜肌， 均起于坐骨结节，跨越髋、膝两个关节，分别止于腓骨头和胫 骨粗隆内下方、胫骨内侧髁，作用为伸髋屈膝。主要收缩活动 始于摆动相末期，足跟着地时达到活动高峰并持续到支撑相。 在摆动相末期，作为屈膝肌，腘绳肌离心性收缩使小腿向前的 摆动减速，以配合臀大肌收缩活动（使大腿向前摆动减速）， 为足跟着地做准备。足跟着地时及着地后，腘绳肌又作为伸髋 肌，协助臀大肌伸髋，同时通过稳定骨盆，防止躯干前倾。