步态分析方法

步态分析是生物力学领域里的一个特殊分支学科，是一个新兴的跨学科的研究领域，是一门综合多种学科的当代生物医学的一项高新技术。步态分析实际上就是利用生物力学，运动学，人体生理学，人体解剖学，生物工程学，计算机学，电子学，精密机械工程学，自动化控制学及数字图像处理技术等多种跨学科知识，对人体行走的功能状态进行对比分析的一种生物力学的方法。

一、步态分析方法

步态分析的方法包括录像分析、三维步态分析、力台分析。录像分析中又包括定性分析和半定量分析，而三维步态分析和和力台分析为定量分析，需要使用高科技专用设备。下面我们先介绍步态的定性分析。

二、定性分析

（一）概述定性分析通常采用目测观察获得第一手资料，通过与正常步态进行比较，并结合以往的临床经验来认识异常步态的特征，对步态进行定性分析是目前临床中最常用的手段。了解病史和体检有助于诊断和鉴别诊断。

1. 了解病史通过了解病情，可以获知有关疼痛、肌无力、关节不稳等方面的主诉，

了解既往有关神经系统疾患或骨关节疾患病史等

2. 体检体检包括与行走动作有关的身体各部位（特别是下肢）的肌力、关节活动

度、肌张力、本体感觉以及周围神经检查。体检有助于对步态障碍的发生原

因进行鉴别诊断

3. 观察步态

（1 ）观察内容：步态的总体情况识别步行周期的时相与分期特点观察身

体各部位的情况

（2 ）观察方法确定观察角度观察具体步态的形成步态目测观察表的

内容

（二）定性分析的优缺点

优点：不需要昂贵的设计，评价快速方便。

缺点：结果具有一定的主观性，与观察者的观察技术水平和临床经验有着直接关系。

检查者难以准确的在短时间内完成多部位、多环节的分析，由于属定性分析，

不能够进行量化，所以不利于进行学术交流。

（三）注意事项

观察场地内光线要充足，检查时被检查者应尽量少穿衣服，以便于观察患者的真实表现。依次观察某一个关节在站立相和迈步相各个环节中的表现，并按照踝、膝、髋、骨盆和躯干等顺序逐一进行观察，为了减少病人的观察时间，我们应采用录像分析法，这样可以反复播放病人的行走情况，便于细致观察。

三、量表评定

Holden 功能行走分级、Wisconsin 步态量表、Tinetti 步态量表、限时站起和行走测验四、定量分析

（一）时空参数的测量与分析

步态的时间参数，是指与步行相关的时间事件，如步行速度、步频、跨步长、步行周期时间、左右下肢站立相和迈步相时间、单支撑期和双支撑期时间等。基本测量原理是记录开始行走，即足跟着地、前足底着地、足跟离地、足趾离地及下一个足跟着地等时间点。并测量行走距离，便可以得出上述结果。

（二）距离参数的测量与分析

距离参数的测量包括步长、跨步长、步宽和足夹角等的测量。测量的技术是如何获得行走中的足印，采用足印法来获得上述各种数据。随着高科技的发展，各种古老的方法已被足底开关、视频系统、有许多压力传感器构成的压力板或可卷起的压力垫所替代。

（三）关节运动角度的测量技术

1. 直接测量技术将关节角度测量工具直接固定在相应的关节，行走中可直接读出

数据

2. 间接测量技术也叫成像测量技术，包括多次曝光照片、电影摄像技术、红外摄

像技术、数字视频技术

（四）动力学参数的测量与分析

动力学主要研究人作用于物体的力与物体运动的关系，也就是研究运动产生原因的一门学问。步态动力学分析包括地反力、力矩、功和功率以及表面肌电图分析等。通常以测力台为基础设备测量地反力，并由此计算上述其他数据。

五、三维步态分析系统

三维步态分析系统由一组摄像机、足底压力板、测力台表面、表面肌电图仪，以及控制以上多组装置同步运动，并对观测结果进行分析处理的计算机及外围设备构成。对行走中的各种参数进行实时采集和处理，并在此基础上计算出某些反应人体步态特征的特征性参数，如关节角度，重心的位移，肌肉产生的力矩及肌肉功率等，从而实现对人体运动功能定性分析。足底压力测量系统，是对足底压力分析及其大小进行监测、定位、定量分析，通过不同压力点数据计算时空参数。运动图像捕捉分析系统，包括 6 到8 个专业用摄像头和标志点，通过摄像头捕捉人体标志点的运动轨迹，再通过计算机分析得到标记物的三维空间坐标，从而得到人体、肢体关节运动角度的参数。例如下肢的屈伸、内收外展，内旋外旋等。

三维测力台系统用于采集人体足底作用于测力台信号数据，测量计算和分析地反作用力、力矩以及功和功率等参数。表面肌电图系统，用于对人体骨骼及电信号进行采集和分析，表面肌电图可对原始肌电信号进行幅度、频率、激活顺序、频谱等分析。肌电信号是一种微弱的电信号，它的幅度在100 到5000 微伏之间，因此要求表面肌电图设备的灵敏度高、抗干扰性强。同步分析系统，由控制以上多组装置同步运动，并对捕捉信息结果进行分析处理的计算机及外围设备构成。同步实现运动图像捕捉系统，足底压力板、测力台、表面肌电图仪等系统的采集和分析，实时同步采集和分析人体运动的动力学、运动学和肌电图数据