步态分析

步态分析 步态分析 项目七    步态分析                     第一节  概 述 一、步态分析的目的 1． 确定异常步态的障碍学诊断。 2． 确定异常步态的程度。 3． 比较不同种类的辅助具（假肢、矫形器）对步态的影响。 二、适应症和禁忌症 （一）适应症    1．中枢神经系统损伤：脑外伤，脑血管意外，脑瘫，帕金森病。    2．骨关节疾病与外伤：截肢，髋关节或膝关节置换术后，关节炎，软组织损伤。    3．下肢肌力损伤：股神经损伤，腓总神经损伤，脊髓灰质炎。    4．其他  如疼痛。 （二）禁忌症    1．严重的心肺疾患。    2．下肢骨折未愈合。 第二节  正常步态 一、 步行周期 步行周期指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地时所经过的时间。 分为： 1． 站立相（stance phase 62％）：又称支持相，为足底与地面接触的时期。 2． 迈步相（swing phase 38％）：又称摆动相，指支持腿离开地面想起摆动的阶段。 二、 正常步行周期的基本组成 （一） 双支撑期和单支撑期 双支撑期（12％）：一侧足跟着地至对侧足趾离地前双腿与地面接触的时期。 每一个步行周期中，有两个双支撑相，即负荷反应期和站立末期。 （二）步行周期分期      1．首次着地   指足跟或足底的其他部位第一次与地面接触的瞬间，此时骨盆旋前5度，髋关节屈曲30度，膝和踝关节中立位。 正常人首次着地方式为足跟着地，病理步态时表现各异：脑瘫患儿可出现脚掌着地，脚后跟疼痛患者可见足底外侧缘或内侧缘着地。    2．负荷反应期（承重期）――双支撑期       指足跟着地后至足底与地面全面接触的一段时间，即一侧足跟着地后至对侧足趾离地。此时，膝关节屈曲达到站立相的最大值。 3． 站立中期 指从对侧下肢离地至躯干位于支撑腿正上方时。          4．站立末期       指从支撑腿足跟离地到对侧下肢足跟着地。    5．迈步前期――双支撑期       指从对侧下肢足跟着地到支撑腿足趾离地之前的一段时间。    6．迈步初期       从支撑腿离地至该侧膝关节达到最大屈曲时。    7．迈步中期       从膝关节最大屈曲摆动到小退与地面垂直时。    8．迈步末期       指与地面垂直的小腿向前摆动至该侧足跟再次着地之前。 三、时空 （一）步频与步速    1．步频cadence（步数/min）       单位时间内行走的步数。 正常人平均自然步频约为95－125步/min。    2．步行速度velocity （m/s）       单位时间内行走的距离。 正常人平均自然步速约为1.5m/s。       步速（m/s）＝跨步长（m）×步频（步/min）                              120 （二）步长与跨步长    1．步长 step length （cm）       行走时左右足跟或足见先后着地时两点间的纵向距离。       正常人约为75cm。       偏瘫患者：健侧步长缩短，患侧步长延长。    2．跨步长 stride length       指同一侧足跟前后连续两次着地点间的纵向直线距离，相当于左右两个步长相加，约为150cm。 （三）步宽与足偏角    1．步宽 stride width       指左右两足间的横向距离，通常以足跟中点为测量点。    2．足偏角       指贯穿一侧足底的中心线与前进方向所成的夹角。       四、行走运动学 正常步行周期中骨盆和下肢各关节的角度变化及参与的肌群 步行周期 关节运动角度 参与肌群 骨盆 髋关节 膝关节 踝关节 首次着地 （足跟着地） 5°旋前 30°屈曲 0 胫前肌、臀大肌、腘绳肌 承重反应 （足放平） 5°旋前 30°屈曲 0～15°跖屈 股四头肌、臀中肌、腓肠肌 站立中期 中立位 30°屈曲～0° 背屈3° 腓肠肌、比目鱼肌 站立末期 （足跟离地） 5°旋后 0～10°过伸 背屈15° 腓肠肌、比目鱼肌、股四头肌、髂腰肌 迈步前期 （足趾离地） 5°旋后 10°过伸～0° 跖屈20° 迈步初期 （加速期） 5°旋后 0～20°屈曲 20～10°跖屈 胫前肌、髂腰肌、股四头肌 迈步中期 中立位 20～30°屈曲 10°跖屈～0° 胫前肌 迈步末期 （减速期） 5°旋前 30°屈曲 0° 腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌 第三节  定性分析法 一、分析步骤 （一）了解病史        包括既往手术、损伤、神经病变等病史，有无疼痛，肌无力，关节不稳。 （二）体检       重点在腱反射和病理反射、肌力和肌张力、关节活动度、感觉（触觉/痛觉/本体感觉）、压痛、肿胀、皮肤状况(溃疡/颜色)等。 （三）步态观察 二、观察内容与方法 （一）观察内容    1．步态的总体情况   注意全身姿势和步态，包括步行节律、稳定性、流畅性、对称性、重心偏移、躯干在行走中的趋向性，上肢摆动、患者的神态表情、辅助装置(矫形器、助行器)的作用等。 2．识别步行周期的时相与分期特点 3．观察身体各部位的情况    骨盆、髋、膝、踝关节的活动情况。 步态临床观察要点 步态内容              观 察 要 点 步行周期  时相是否合理，左右是否对称，行进是否稳定和流畅 步行节律  节奏是否匀称，速率是否合理     疼痛    是否干扰步行，部位、性质与程度与步行障碍的关系，发作时间与步行障碍的关系 肩、臂 塌陷或抬高，前后退缩，肩活动度降低 躯干  前屈或侧屈，扭转，摆动过度或不足 骨盆  前、后倾斜，左、右抬高，旋转或扭转  膝关节  摆动相是否可屈曲，支撑相是否可伸直，关节是否稳定 踝关节  是否可背屈和蹠屈，是否下垂/内翻/外翻，关节是否稳定  足 是否为足着地跟，是否为足趾离地，是否稳定 足接触面  足是否全部着地，两足间距是否合理，是否稳定  在自然步态观察的基础上，可以要求患者加快步速，减少足接触面（踮足或足跟步行）或步宽（两足沿中线步行），以凸现异常；也可以通过增大接触面或给予支撑（足矫形垫或矫形器），以改善异常，从而协助评估。 第四节    定量分析法  定量分析是借助于专用设备对步态进行分析，为评定治疗效果提供客观数据。 一、运动学分析 （一） 时空参数 1． 步态的距离参数测量  距离参数包括：步长、跨步长、步基、足夹角。  方法：足印法（传统），步态垫（足底开关、视频系统，压力传感器）。  结果与分析：  左右步长不等：提示对称性破坏  步基和（或）足夹角减小：提示稳定性下降  在进行分析前，需将跨步长/下肢长，步长/身高进行统一归一化处理，使不同的患者之间的结果具有可比性。 2． 步态的时间参数测量  时间参数包括：步频、步速、步行周期时间、同侧站立相和迈步相的时间及其比例、左右侧站立相或迈步相之比，站立相各分期发生时间及所占时间百分比。。  结果记录与分析：  步频：反映步态的节奏性和稳定性  站立相与迈步相时间之比：评定步态的对称性  左右迈步相时间之比：评定步态的对称性 （二） 关节运动角度  测量技术包括：直接测量（电子角度计）和成像测量技术（多次曝光照片、数字视频技术）  方法：在关节处取相应的标志点，光点轨迹采样，系统处理。  作用：客观地评定步行中关节功能障碍的部位，出现的时间和程度，     进而指导康复治疗。 二、动力学分析     测量内容包括：地反力、关节力矩、人体重心、肌肉活动等。     因价格昂贵，临床上较少使用。 三、行走能力的评定     功能独立性测量（functional independence measurement, FIM）     评分采用7分制，最高分为7分，最低分为1分。得分的高低以患者独立的程度、对于辅助具或辅助设备的需求以及他人给与帮助的量为依据。评分根据行走的距离和辅助量两方面。     7 分：完全独立――不用辅助设备或用具，在合理的时间内至少能安全地步行50m。     6 分：有条件的独立――可独立行走50m，但需要使用辅助具（下肢矫形器、假肢等），行走时需要比正常长的时间并考虑安全因素。     5 分：可以步行50m，但需要他人监护、提示及做行走前的准备工作。患者不能独立步行50m时，在没有他人帮助的情况下，不论有否使用辅助设备或辅助具，能步行17m达到室内生活的功能水平。     4 分：最小量帮助――步行时需要他人轻轻地用手接触或偶尔帮助。患者至少能独立完成≥75％的50m行走动作。     3 分：中等量帮助――步行时需要他人轻轻地上提患者身体。患者至少能独立完成50％－74％的50m行走动作。 2 分：最大量帮助――患者至少能独立完成25％－49％的50m行走动作。仅需一人的帮助。 1 分：完全帮助――患者仅完成不足25％的50m行走动作。需要2人的帮助，不能行走17m。                      第五节    常见病理步态的原因及表现 一、疼痛     特征：患侧下肢站立相时间缩短，跨步长缩短，步速下降。 1. 髋关节疼痛：患侧肩关节下降、对侧肩关节抬高、躯干向对侧过度倾斜等代偿动作使身体重心越过疼痛关节以减少对关节面的的机械性压力以减轻疼痛。 2. 膝关节疼痛：膝关节轻度屈曲，可降低关节囊的张力，足尖着地代替足跟着地。 3. 足前部疼痛：踝关节跖屈减少，足趾离地动作消失。 4. 踝关节或足后部疼痛：首次着地时，足跟着地消失，以足尖或足的内、外侧代替。 二、肌无力 （一） 臀大肌无力 1. 臀大肌作用：伸髋及脊柱稳定肌（在足触地时防止身体重心过分向前而摔倒。） 2. 肌力下降时表现：躯干在整个站立相始终保持后倾，双侧肩关节后撤，从而形成挺胸凸腹的臀大肌步态。 3. 机理：臀大肌肌力减弱时，其作用改由棘旁肌代偿，导致在足跟着地后，为了防止摔倒，棘旁肌收缩将髋关节向后拽，使身体的重力线落在髋关节的后方而将髋关节锁定于伸展位。 4. 代偿：单纯的臀大肌肌力减弱可由腘绳肌收缩代偿而使步态接近于正常。临床上，如果S1神经根受损，则腘绳肌和臀大肌同时受损。 （二） 臀中肌无力 1. 臀中肌作用：髋关节外展，起到稳定、支持骨盆的作用。 2. 肌力下降时表现： 一侧：Trendelenberg步态，即患侧处于站立相时，健侧骨盆下降，患侧骨盆向侧方突出，躯干向患侧代偿性倾斜，患侧肩关节下掣，髋、膝屈曲增加，踝关节背屈增加。 双侧：上下左右摇摆，故称鸭步。 （三） 髋关节屈肌无力 屈髋肌是摆动相主要的加速肌，其肌力降低造成摆动相肢体行进缺乏动力，只有通过躯干在支撑相末期向后，摆动相早期突然向前摆动来进行代偿，患侧步长明显缩短。 （四） 股四头肌麻痹 1．股四头肌参与的三个时期：迈步相末期――伸展小腿 站立相――离心性收缩，控制膝关节屈曲度 足趾离地后――启动下肢向前迈步 2．股四头肌麻痹，主要表现为对足跟着地期的影响。 此时，臀大肌收缩保持股骨近端位置，小腿三头肌收缩保持股骨远端位置，从而将膝关节锁定在过伸位。 3．如同时伴有髋关节伸肌无力，有些患者在足跟首次着地期和站立相时， 俯身用手按压大腿以助膝关节伸展。 4．膝关节反复过伸将极大地增加膝关节韧带和关节囊负荷，导致损伤和疼 痛。 （五）胫前肌无力     1．胫前肌作用：踝关节背屈。     2．表现 ① 胫前肌无力时，在足触地后，由于踝关节不能控制跖屈，所以支撑相早期缩短，迅速进入支撑相中期。胫前肌麻痹时，患者在摆动相出现足下垂，导致下肢功能性过长，往往以过分屈髋屈膝代偿（跨阈步态），同时支撑相早期由全脚掌或足尖先接触地面，多见于腓总神经麻痹患者。 ② 同时和合并有屈髋肌无力或下肢痉挛则表现为足趾拖地行走，同时伴有髋关节的外展、外旋。 （六）腓肠肌无力 1． 腓肠肌作用：站立相末期产生蹬离动作，促使腿向前摆动。 2． 腓肠肌无力时表现：蹬离动作的爆发性减弱，身体前移力量减小、运动减慢，减慢了下肢向前迈进，从而导致步幅缩短，步行速度下降。     三、畸形   1．髋关节屈曲畸形      在支撑相中后期：如果畸形为单侧，对侧下肢呈现功能性过长，采用抬髋 行进或躯干倾斜以代偿摆动相的廓清功能，步长缩短。   2．膝屈曲   较少见，一般为骨关节畸形或病变造成。患者在支撑相和摆动相都保持屈膝姿势。患者在支撑相时必须使用代偿机制以稳定膝关节。由于患者在摆动相末期不能伸膝，致使步长缩短。   3．膝僵直   支撑相晚期和摆动初期的关节屈曲角度<40度（正常为60度），同时髋关节屈曲程度及时相均延迟。摆动相膝关节屈曲是由髋关节屈曲带动，髋关节屈曲减少将减少膝关节屈曲度，结果导致拖足。患者往往在摆动相采用划圈步态、尽量抬髋或对侧下肢踮足来代偿。   4．如果踝关节跖屈畸形，则行走时足尖或前脚掌着地，躯干前倾，身体重心 前移，迈步相时屈髋屈膝增加。 四、感觉障碍      本体感觉在关节活动中提供关节的位置和运动信息，并在肌张力调节、肌肉控制方面具有重要作用；同时，本体感觉的反馈机制对维持关节功能稳定也 五、中枢神经系统损伤 （一）偏瘫步态  典型的偏瘫步态表现： 1. 上肢摆动时：肩、肘、腕及手指关节屈曲、内收。 2. 下肢伸肌协同模式：髋关节伸展、内收及内旋，膝关节伸展，踝关节跖屈、内翻。 3. 步行速度减慢，健侧步幅缩短，首次着地时足跟着地消失、膝反张。 4. 患侧站立相时间缩短，摆动相时由于股四头肌痉挛而使膝关节屈曲角度显著减小或消失，迈步相时患侧肩关节下降，骨盆代偿性抬高，髋关节外展、外旋，偏瘫下肢经外侧画一个半圆弧，故又称划圈步态。 （三） 剪刀步态 (scissor gait ) 原因：髋内收肌群痉挛，常见于痉挛型脑瘫或脑外伤患者。 表现：迈步相时，下肢向前内侧迈出，同时伴有腘绳肌痉挛而出现膝关节屈曲；踝关节跖屈肌痉挛出现足前部着地，下肢向前摆动时足趾拖地；髋膝过分屈曲，站立相时间延长，迈步相时间缩短，步基（支撑面）减小，步幅减小，步速减慢。 （四） 帕金森病步态（Parkinson’s gait） 病变部位：基底节。 表现特征：双侧性运动控制障碍和功能障碍，以面部、躯干、上下肢肌肉运动缺乏、僵硬为特征。 步态表现：步行启动困难，双支撑相时间延长，行走时躯干前倾，髋膝关节轻度屈曲，关节活动范围减小，踝关节迈步相时无跖屈，步长、跨步长缩短，步伐细小，上肢摆动几乎消失，易跌倒。 慌张步态：患者以小步幅快速向前行走，患者虽启动行走困难，而一旦启动又难以止步，不能随意骤停或转向，呈现出前冲或慌张步态。 （五） 共济失调步态 (ataxic gait) 原因：小脑或其传导路受损；下肢感觉受损。 典型特征：行走时两上肢外展以保持身体平衡，步基增宽，高抬腿，足落地沉重；不能走直线，而呈曲线或呈“Z”形前进；因步行不易控制，故步行摇晃不稳，状如醉汉，故又称酩酊步态或醉汉步态。       下肢感觉受损者：       表现为步基增宽，步频急促（跌跌撞撞）；同时，由于缺乏本体感觉反馈，患者行走时常常需要低头看自己的脚，因而在黑暗中行走感到困难。 小结     步态分析是制定步态矫正训练的基础，因此，治疗师必须熟练掌握有关正常步态的概念和正常参考值，掌握定性和定量分析的方法，确定障碍诊断，分析障碍发生的原因，为制定治疗计划提供可靠的依据。