步态分析

一、概述

行走是人体躯干、骨盆、下肢以及上肢各关节和肌群的一种周期性规律运动，步态是指行走时人体的姿态，是人体结构与功能、运动调节系统、行为以及心理活动在行走时的外在表现。正常的步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系统的正常、协调工作，当中枢神经系统或/和骨骼肌肉系统因疾病或损伤而受到损害时，就有可能出现步态的异常。步态分析是利用力学的概念和人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。

（一）步态分析步骤

1、描述研究对象的步态模式和步态参数，并与正常步态进行比较找出其差异；

2、分析出现差异的原因，研究产生异常步态的机制；

3、确定改善步态的治疗方案，包括步态训练的方法、假肢或矫形器的装配、助行器的选择。

（二）步态分析方法

1．运动性步态分析 对步行的运动模式或步行时身体节段间的相关进行描述，此类分析既可定性也可定量，临床上应用简单，易于开展，后面将详细介绍。

2．动力性步态分析 需要具备专业的知识技术和昂贵的专用设备，目前在我国只有少数单位开展了此项工作，社区中不可能开展，此处不予介绍。

二、正常步态

（一）步态周期

行走过程中，从一侧足跟着地到该侧足跟再次着地所经历的时间称为一个步态周期。在一个步态周期中，每侧下肢都要经历一个离地腾空并向前迈步的摆动相（迈步相）和一个与地面接触并负重的站立相（支撑相）。摆动相是指从足尖离地到足跟着地，足部离开支撑面的时间，约占步态周期的40％；站立相是指从足跟着地到足尖离地，即足部支撑面与地板接触的时间，约占步态周期的 60％。其中，重心从一侧下肢向另一侧下肢转移，双侧下肢同时与地面接触的时间称之为双支撑相，一个正常步态周期中会出现两次双支撑相，各占步态周期的10%。详见图1。

（二）步态分期

常用的步态分期方法有两种：一种是传统划分法，主要是以足能否着地为基础划分，将步态周期分为足跟着地、全足着地、站立中期、足跟离地、足尖离地、加速期、迈步中期、减速期共八个时期。另一种是目前通用的、由美国加州 Rancho Los Amigos医学中心提出RLA分期，此方法认为步行时有3个基本任务：承受体重、单腿站立和迈步向前，3个基本任务中又分为8个独立的时期。步态分期中传统划分与RLA法对应比较见表1。

表1 步态分期：传统划分法与RLA法比较

（三）步态参数

1、步长 从一侧足跟着地处至另一足足跟着地处之间的线性距离，以cm为单位，正常人约为50~80cm。

2、跨步长 同一腿足跟着地处至再次足跟着地处之间的线性距离，以cm为单位，正常人跨步长是步长的两倍，约为100~160cm。

3、步宽 两足与行进线之间的宽度。

4、步角 足跟中点至第二趾之间连线与行进线之间的夹角，一般小于15度。

5、步频 在单位时间内行走的步数，一般用平均每一分钟行走的步数表示，以步／min计，正常人平均自然步频约为95~125步／min。

6、步速 即步行速度，在单位时间内行走的距离，用m／s或m／min计，正常人平均自然步速约为1.2m/s。在临床上，一般是让测试对象以平常的速度步行10m的距离，测量所需的时间，来计算其步行速度。

步态参数受诸多因素的影响，即使是正常人，由于年龄、性别、身体肥瘦、高矮、行走习惯等不同，个体差异较大，因此正常值比较难以确定，表2中的数据可供参考。

表2 正常人步态参数参考值

（四）步态周期中的关节角度变化

见表3。

表3 正常步态周期中骨盆和下肢各关节的角度变化

三、临床步态分析

（一）目测步态分析法

目测步态分析法是指不借用任何仪器，分析者通过直接注意某一关节或身体的某一节段来达到步态分析的目的的方法，多数是通过检查表或简要描述的方式完成，检查者需要记录步态周期中存在的问题及其原因。

1．分析方法 为了更好地识别步态是否异常及对异常原因进行分析，就必须先熟悉在一个步态周期内各个不同阶段，不同时期髋、膝、踝、足关节的角度，参与的肌肉活动等情况，以下分别从矢状面、额状面、水平面进行分析。

（1）矢状面分析 维持正常步态的条件是：髋关节屈曲至少要有30度，后伸达10度，膝关节能充分伸展，并能屈曲达60度，踝关节跖屈约20度，背伸至少有15度，为了维持这些关节活动范围，在步态周期不同阶段由不同的肌肉参与活动，若肌肉无力，将会出现不同的异常步态及相应代偿情况。踝足、膝和髋关节的矢状面分析结果分别见表4~6。

（2）额状面分析 当单足支撑时，重心升高，双足支撑时，重心下降，为了减少重心的上下移动，步行时骨盆配合有一定的运动。

在正常步态中，当支撑腿达到MST位置时，身体重心达到最高点，此时除去支撑腿稍有弯曲外，骨盆倾斜，即摆动腿一侧骨盆下降，可使身体重心下降，整个摆动相，重心上下移动约5CM。由于骨盆倾斜，支撑腿髋关节处于内收位，臀中肌必须工作，以维持身体平衡。

（3）水平面分析 在一步态周期中，摆动期摆动腿一侧的骨盆有旋前运动，对侧骨盆有旋后运动。旋前、旋后角度大约分别为4度，合计总的旋转范围为8度。骨盆旋前、旋后可使步长加大，并可减少重心下降程度。

表4 步态分期中踝足矢状面分析

表5 步态分期中膝关节矢状面分析

表6 步态分期中髋关节矢状面分析

2．注意事项

（1）选择环境 选择病人行走的地方，并测量准备让病人走的距离。确定观察者自己的位置，以便能看到观察对象的全貌。如果拍照，相机应当放在能看到病人下肢、脚以及从矢状面和冠状面都能看到头和躯干的地方，即观察者与观察对象成45度角较合适。

（2）观察顺序 分别从矢状面（侧面）或额状面（前、后）观察，观察时可集中注意力在步态周期的某一部分某节段，不要从一个节段跳到另一个节段或从一个期跳到另一个期。

（3）两侧对比 如偏瘫病人等大多数虽只有一侧受累，但身体另一侧也可能会受到影响，因此要观察两侧，自身对比。

3．目测法步态分析记录表

见表7。

（二）运动学定量步态分析法

1．足印分析法 先准备所用材料包括绘画颜料，1100cm ×45cm硬纸或地板胶、秒表、剪刀、直尺、量角器；测量参数有速度、步频、步角、步宽、跨步长和步长。具体方法如下：

（1）测试准备：①准备好供步态分析用的步道，在距离两端各2.5m划一横线，中间6m作为正式步态分析用（图3）。②受试者赤脚踏上颜料或石灰粉，以便有颜料粘上足底。③正式测试之前，在步道旁试走2～3次。④正式测试时，嘱病人两眼平视前方，以自然行走方式走过准备好的步道。⑤当受试者走过开始端横线处按动秒表，直到走过终端横线外，停止秒表，记录走过中间6m所需要的时间，中间6m两侧至少应有连续6个步印供测量用（图3）。

（2）测量与记录：①根据步态参数示意图（图2）可分别测量出步长、跨步步宽和步角；②按公式计算出步速与步频：步速（m/s）=6m／所需要的时间（s）；步频（步／min）=6m内步数／时间× 60。

（3）优点：足印分析法有许多优点。①方便快捷：测试过程只需2—3分钟，测量与记录也只需10分钟；②费用低廉：所需设施简单，走廊拖洗干净，留下足印可作为步道使用，秒表、直尺、量角器一般地方均可购买；③定量客观。

2．鞋跟绑缚标记笔法 所用材料包一只秒表、二只水性记号笔，16m长的步道。测量参数包括步宽、步长、跨步长、步速、步频。具体方法如下。

（1）测试准备：①步道：门诊、病人家里的水泥地面或地板均可作为步道，16m长的步道划分为中间6m、两端各5m，测量仅在中间6m进行，前5m作为测量前达到正常速度的准备用，后5m作为测量后的“减速”用，以便有效地减少误差（图4）。②正式测试前将不同颜色的记号笔绑缚在鞋根处（如图5），当被测试者站起来时，使笔尖正好达到地面，以便留下足跟着地的记号。③正式测试时嘱病人以平常步行速度从一端走到另一端，测试人员用秒表记录走过中间6m所需的时间。

（2）测量与记录：①跨步长：从足跟着地的记号到同侧下一个足跟着地的记号之间的距离，记录连续3个跨步长的平均值。②步长：一个足跟着地记号到对侧足跟着地记号之间的距离，记录连续3个步长的平均值。③步宽：两侧连续记号之间的距离。④步速与步频：计算方法如前述。

（3）优点：①费用低廉，只需要一只秒、2只记号笔。②此种方法只需一个测试人员即可完成，场地不受限制。③所获得的信息可用来记录病人治疗前后的行走能力。

3．步态分析记录表

见表8。

表8 步态分析记录表

四、常见异常步态

如前所述，各种神经、运动系统的病损都可能会导致步态的异常，而每一种异常步态的表现又各不相同。下面对临床上一些较为常见的异常步态进行简单的描述。

1．臀大肌步态：臀大肌无力者，足跟着地时常用力将胸部后仰，使重力线落在髋关节后方以维持髋关节被动伸展，站立中期时绷直膝关节，形成仰胸挺腰凸肚的臀大肌步态。（图6-a）。

2．臀中肌步态：臀中肌麻痹多由脊髓灰质炎引起。一侧臀中肌麻痹时，髋关节侧方稳定受到影响，表现为行走中患侧腿于站立相时，躯干向患侧侧弯，以避免健侧骨盆下降过多，从而维持平衡。两侧臀中肌受损时，其步态特殊，步行时上身交替左右摇摆，状如鸭子，故又称鸭步（图6-b）。

3．腰大肌步态：右侧髋明显外旋,屈曲和外展（图6-c）。

4．帕金森步态：是一种极为刻板的步态。表现为步行启动困难、行走时上肢交替迈步动作消失、躯干前倾、髋膝关节轻度屈曲、踝关节于迈步相时无跖屈，拖步、步幅缩短。由于帕金森患者常表现为屈曲姿势，致使重心前移。为了保持平衡，患者小步幅向前行走，不能随意骤停或转向，呈现出前冲或慌张步态（图6-d）。

5．偏瘫步态：指一侧肢体正常，而另一侧肢体因各种疾病造成瘫痪所形成的步态。其典型特征为患侧膝关节因僵硬而于迈步相时活动范围减少、患侧足下垂内翻；为了将瘫痪侧下肢向前迈步，迈步相时患侧代偿性骨盆上提、髋关节外展、外旋，使患侧下肢经外侧划一个半圆弧而将患侧下肢回旋向前迈出，故又称为划圈步态（图6-e）。

6．划圈步态：上肢正常,右下肢外旋外展,见于髋屈肌无力或不能屈膝的情况（图6-f）。

7．抬髋步态：使腰方肌收缩,髋上抬,躯干向病侧倾,病侧肩下沉和对侧肩上升,以抬高右骨盆使足于迈步时能离开地面。

8．跨越或垂足步态：为免足尖拖地，高高地提起膝（图6-h、图6-i）。

9．短腿步态：患肢缩短达2.5cm以上者，该侧着地时同侧骨盆下降导致同侧肩倾斜下降，对侧迈步腿髋膝关节过度屈曲、踝关节过度背屈。如果缩短超过4cm，则缩短侧下肢以足尖着地行走，其步态统称短腿步态（图6-j）。

10.后根或后索型共济失调步态：迈步不稳,不知深浅,也难站立（图6-k）。

11．痉挛性瘫痪步态：见图6-l。

12．剪刀步态：常见于痉挛型脑性瘫痪，由于髋关节内收肌痉挛，行走时迈步相下肢向前内侧迈出，双膝内侧常相互摩擦碰撞，足尖着地，呈剪刀步或交叉步，交叉严重时步行困难（图6-m）。

13．小脑性共济失调步态：为小脑功能障碍所致。患者行走时不能走直线，而呈曲线或呈“Z”形前进；两上肢外展以保持身体平衡。因步行摇晃不稳，状如醉汉，故又称酩酊或醉汉步态（图6-n）。

14．醉汉样步态：亦见于平衡不良的小脑性共济失调（图6-o）。

五、步行能力的评定

对步行能力的评定有多种不同的方法，但是目前为止尚缺乏一个通用的定量的标准。依据简单实用的原则，这里仅介绍Hoffer步行能力分级（见表9）。

表9 Hoffer步行能力分级

主要参考资料：

1．卓大宏主编.实用康复医学.华夏出版社，2003

2．缪鸿石主编.康复医学理论与实践（上册）.上海科技出版社，2000

3．丁兑生，恽小平主编.运动疗法与作业疗法.华夏出版社，2002

4．周天健，等著.临床实用步态分析学.北京出版社，1993

5．燕铁斌，窦祖林主编.实用瘫痪康复.人民卫生出版社，1999

6．卫生部医政司主编.中国康复医学诊疗规范（上册）.华夏出版社，1998

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