步态分析PPT课件.ppt

1 临床步态分析 2 概念 步行 Walking 指通过双足的交互动作移动机体的人类特征性活动 步态 Gait 是人类步行的行为特征步态分析 GaitAnalysis 研究步行规律的检查方法 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和影响因素 从而指导康复评估和治疗 也有助于临床诊断 疗效评估 机制研究等 3 影响因素 中枢命令身体平衡和协调控制肢体协同作用行为习惯疾病 职业年龄教育性别 4 步态分析的目的 异常步态的障碍学诊断评价异常步态的程度比较不同种类的辅助具 含假肢 矫形器的作用以及对于步态的影响评价手术疗效 5 步态分析的内容 描述步态特征测量步态参数确定步态异常点分析步态异常的原因 发生机制实际生活 社区及家庭环境 中的行走能力 6 步态分析对象 中枢神经系统疾患 脑卒中 脑外伤 脑瘫 帕金森病 脊髓损伤和疾病骨骼肌肉疾患 运动损伤 肌萎缩 各种关节疾患 下肢假肢安装 脊柱裂 7 一 步行周期 GC gaitcycle 一侧下肢完成从足跟落地到再次足跟落地的时间过程 支撑相 摆动相 支撑早期 支撑中期 支撑末期 摆动前期 摆动早期 摆动中期 摆动末期 8 一 支撑相 stancephase 步行周期中从一侧足跟着地到该侧足趾离地的时间 约占60 GC 其中包含两个双支撑期和一个单支撑期 9 双支撑 doublesupport 行走中双脚与地面同时接触的时期 以秒为计时单位 或步行周期百分比表示 各占10 GC 共20 GC 右双支撑期在时间上指右下肢首次着地至左下肢足趾离地 而左双支撑期指左下肢首次着地至右下肢足趾离地之间所经过的时间 10 单支撑 singlesupport 行走中仅一侧下肢与地面接触的时期 以秒为计时单位 或以步行周期百分比表示 行走时 一侧下肢单支撑期所占时间实际上完全等于对侧下肢的摆动相时间 11 1 支撑相早期 10 12 GC 为双支撑期 首次触地指足跟接触地面的瞬间 支撑相异常的常见原因 承重反应指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程 承重反应 足放平 即首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程 此时 支撑腿在支撑相过程中膝关节达到最大屈曲角度15 的时期 标志着支撑腿有效地承受了体重 此时人体重心位置处于行走时的最低点 足跟着地与前脚掌着地同时发生时 则足放平时间等于足跟着地时间 若有足下垂 足内翻 足外翻等 足跟不能着地 会造成支撑相异常 12 13 地面反作用力首次触地时的地面反作用力一般相当于体重与加速度的综合 正常步速时为体重的120 一140 14 2 支撑相中期 38 40 GC 从对侧下肢足趾离地到支撑足足跟离地 为单腿支撑全部重力的时期 此时重心位于支撑面正上方 约占步行周期的38 一40 参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌 功能 保持膝关节稳定 控制胫骨前向惯性运动 为下肢向前推进做准备 若下肢承重力差或身体不稳时 为保持身体平衡 此期缩短 15 3 支撑相末期 足跟离地 10 12 GC 指下肢主动加速蹬离的时间 从支撑足足跟抬起开始 到同一足尖离地结束 为双腿支撑期 约占步行周期的10 一12 此期身体重心向对侧下肢转移 又称为摆动前期 踝关节保持蹠屈 髋关节主动屈曲 16 摆动相前期 足趾离地 摆动前期 pre swing 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周期 为第二个双支撑期 也是对侧下肢的负荷反应期 支撑腿足趾离地的瞬间 标志着支撑相结束和摆动相开始 17 18 鞋跟高度对足部受力的影响 足蹬地运动主要靠小腿三头肌收缩引起的踝跖屈 且要与跖趾关节同时共同发挥作用 所以如果鞋子限制了踝关节或跖趾关节的运动 必然影响蹬地效果 显然鞋跟高度限制了跖趾关节的活动 高跟鞋势必影响蹬地效果 如图所示 19 长期穿高跟鞋的三个弊端 由于高跟鞋使足尖活动的范围减小 使蹬地无力 这是从生物力学观点来看穿高跟鞋的弊端之一 因此常常可以看到穿高跟鞋的妇女快速行走时 靠骨盆扭曲的骨盆步来代偿失去的蹬地动作 还有一些妇女成为永久性的尖足屈膝步态 所以穿高跟鞋的妇女难以大步流星 只能小步行走 与平跟鞋相比 穿高跟鞋者走两步少半步 穿高跟鞋后由于重心前移使体重主要压在前脚掌 不同鞋跟高度时足跟与跖骨头承受体重的不同比例 当平跟或赤足时为57 43 跟高2cm时为50 50 跟高4cm时为43 57 跟高6cm时为25 75 即跖骨头的承重比平跟增加了近1倍 加之重心提高后增加身体的不稳定性 更加重了前脚掌的压力 久而久之将导致前脚掌下产生厚茧 必然会疼痛 穿高跟鞋会导致足底受额外的下滑力 由于长期受下滑和挤压会导致足弓抬高形成高弓足 久而久之会有足弓痛和前脚掌痛 20 鞋长度对足部受力的影响 从人体生物力学观点来看脚长度的变化对选鞋 买鞋和避免足底痛有实际意义 比较同一人同一脚的静态足印图和动态足印图可见 一般人动态时足印长度增加1cm 约5 内侧纵弓长度增加7mm 此外 从早到晚脚的长度也随着站立和行走时间的增加而略有增长 所以选鞋买鞋时 特别是上午买鞋 最好要大1号 长期站立和走动会使脚变长 如果再穿小1号的鞋 必然导致内侧纵弓前后方向长期受挤而使足弓提高 久而久之会造成足底痛和足弓痛 所以对那些从事长期站立和走动的职业者如护士 营业员 理发师等 因工作特点会使足底韧带长时间受拉 以致松弛变性引起足底痛 穿大1号的鞋就更有实际意义 21 二 摆动相 swingphase 指足离开地面向前迈步到再次落地之间的时间 约占40 GC 22 1 摆动相早期 13 15 GC 从支撑腿足趾离地到双足对线 双足对线时 该腿膝关节达到摆动相最大屈曲 此阶段主要目的是使足底离开地面 称为足廓清 以确保下肢向前摆动时 足趾不为地面所绊 2 摆动相中期 10 GC 指下肢向前摆动的动作过程中 从双足对线摆动到小腿 胫骨 与地面垂直的时期 足廓清仍是主要任务 保持足与地面间的距离仍是该期的主要目的 23 24 3 摆动相末期 15 GC 从与地面垂直的小腿向前摆动到该侧足跟再次着地之前 此时小腿减速向前摆动 该期小腿向前摆动的速度减慢并调整足的位置 为进入下一个步行周期做准备 25 二 临床步态分析 正常步态参数分析内容常见异常步态 26 观察内容 1 观察场地 测试场地内光线要充足 面积至少6m 8m 让被检查者尽可能少穿衣服 以便作清晰的观察 2 观察内容 运动对称性 协调性 步幅 步速 骨盆的运动 重心的转移 上下肢的摆动等 头 肩的位置 髋 膝 踝关节的稳定性 足跟着地 足尖离地时足的状况 疼痛 疲劳 患者的鞋等 3 观察程序 嘱患者以自然和习惯姿势和速度在测试场地来回步行数次 检查者从前方 后方和侧方反复观察 分别观察支撑相和摆动相 注意两侧对比观察 27 诊断性治疗 为鉴别步态异常 而对靶肌肉诊断性注射局部麻醉剂 以鉴别动态或静态畸形 1 动态畸形 指肌肉痉挛或张力过高导致肌肉控制失去平衡 使关节活动受限 诊断性治疗可明显改善功能 2 静态畸形 骨骼畸形以及关节 肌肉挛缩导致的关节活动受限 诊断性治疗无变化 28 一 正常步态参数 1 步长 steplength 指行走时一侧足着地至对侧足着地的平均距离 正常人行走时左右侧下肢步长及时间基本相等 正常成人大约75一83cm 左 右步长的不一致性则是反映步态不对称性的敏感指标 如果左脚向前迈一步 右脚随后向前跟进与左脚保持平行或落后 而不是越过左脚 则右步长为零或负值 病理步态如偏瘫步态的不对称性表现在健侧步长缩短 而患侧相对延长 29 2 步长时间 steptime 指一足着地至对侧足着地所用的平均时间 30 3 步幅 跨步长 stridelength 指一足着地至同一足再次着地的距离 是步长的2倍 正常成人约150一160cm 被试者走直线时 绕圈行走例外 即便出现明显地不对称步态 左 右跨步长也基本相等 因此 通过测量跨步长来判断步态的对称性与否是无效的 4 平均步幅时间 stridetime 支撑相和摆动相之和 2020 2 6 31 32 5 步频 cadence 单位时间内步行的平均步数 步 min 正常成人约95一125步 分 公式 步频 60 s 步长平均时间 s 两足不同的步长时间 一般取平均值 6 步速 velocity 指单位时间内步行的平均速度 步 s 正常成人平均自然步速约1 1一l 7m s 65一lOOm min 公式 步速 步幅 步行周期步行速度与步幅和步频相关 步幅增加 步频加快 步行速度亦加快 反之亦然 步速是反映步态正常与否的敏感指标 33 7 步宽 stridewidth 也称支撑基础 指两足跟中心点或重力点之间的水平距离 正常成人约5一10cm 步宽愈窄 步行的稳定性愈差 左右足分别计算 8 足偏角 toeoutangle 足中心线与同侧步行直线之间的夹角 左右足分别计算 34 二 步行中关节运动轨迹 35 三 分析内容 1 收集病史现病史 既往史 手术史 诊治经过等2 体格检查神经系统和骨关节系统的病变是导致步态异常的最常见因素 体检的重点是生理反射 病理反射 肌力 关节活动度 肌张力 本体感觉以及周围神经检查等 3 步态观察 36 3 步态观察 方法自然步态 即最省力的步态 从身体的远端到近端 足 膝 髋 骨盆 躯干三个方面观察 前面 侧面和后面矢状面观察时 应分别从两侧 左侧和右侧 进行观察加快步速更能突出步态的异常 也可以利用增大接触面或给予支撑 足矫形垫或矫形器 以改善步态异常 从而协助评估 37 内容步态的总体情况步行周期 步行节奏 对称性 流畅性 身体重心的偏移 躯干在行走中的趋向性 上肢摆动 辅助器具 矫形器 助行器 假肢 的使用 行走中的神态表情 疼痛识别步行周期的时相与分期特点观察身体各部位情况 38 三 常见异常步态 基础分类常见步态异常现象外周神经损伤导致的异常步态中枢神经疾病常见的异常步态 39 一 基础分类 运动链 kinetic kinematicchain 人体若干环节借助关节使之按一定顺序衔接起来 称运动链 kinetic chain 在人体上 上肢由肩带 上臂 肘关节 前臂 腕关节 手等形成上肢运动链 下肢由髋关节 大腿 膝关节 小腿 踝关节 足等等形成下肢运动链 开链运动 openkineticchain OKC 指肢体近端固定而远端关节活动的运动 如步行时的摆动相 开链的运动特点是各关节链有其特定的运动范围 远端的运动范围大于近端 速度也快于近端 在强化肌力的训练中 肌肉爆发力的训练应选择开链运动训练 40 闭链运动 closedkineticchain CKC 指肢体远端固定而近端关节活动的运动 如步行时的支撑相 闭链实际上是将开链的旋转运动转换成线性运动 因此运动时不增加关节的切力 可以增加保护作用和稳定性 用于功能性康复 对于某些疾患如前十字韧带 ACL 重建或松弛的关节 更可以提供早期 安全 有效的康复手段 41 支撑相障碍下肢支撑相的活动属于闭链运动 足 踝 膝 髋 骨盆 躯干 上肢 颈 头均参与步行姿势 闭链系统的任何改变都都可以引起支撑相障碍 其中远端承重轴 踝关节 对整体姿态的影响最大 42 摆动相障碍摆动相运动属于开链运动 各关节可以有孤立的姿势改变 但往往引起对侧下肢姿态发生代偿性改变 而近端轴 髋关节 的影响最大 43 二 常见步态异常现象 1 足内翻 上运动神经元受损 常合并足下垂和足趾卷屈 足前外侧缘触地 承重部位疼痛 踝关节不稳 影响全身平衡 2 足外翻 骨骼发育尚未成熟的儿童或年轻患者 脑瘫 足内侧触地 可有足趾屈曲畸形 可导致舟骨部位胼胝生成和足内侧疼痛 踝背屈受限 44 3 足下垂 常见于脊髓损伤 小儿麻痹和外周神经损伤 踝关节背屈不足 常与足内翻或外翻同时存在 代偿机制 摆动相增加同侧屈髋 屈膝 下肢画圈行进 躯干向对侧倾斜 4 膝过伸 代偿性改变 一侧膝关节无力 趾屈肌痉挛或挛缩可导致 45 5 短腿步态健侧肩抬高 患肩下垂当两下肢长度相差2 5cm以上时 患侧骨盆下降导致健侧髋 膝过屈 踝关节背伸过度 呈现健侧肩抬高 患肩下垂 患肢足尖着地两下肢长度相差4cm以上 出现患肢用足尖着地代偿行走 46 6 疼痛步态 1 短促步 当一侧下肢出现疼痛 为避免患侧下肢负重出现患侧支撑相缩短 健侧摆动加快 表现为短促步 2 足趾卷曲 支撑相足趾保持屈曲 常合并足下垂和足内翻 多见于中枢神经损伤 长期制动和挛缩 穿鞋不行是足趾尖和趾指关节背面疼痛 3 拇指背伸 多见于中枢神经损伤 支撑相和摆动相拇指均背曲 常伴有足下垂和足背伸 47 7 膝塌陷步态小腿三头肌无力或瘫痪时 胫骨在支撑相中末期前向行进过分 膝关节支撑相膝关节过早屈曲 伴对侧步长缩短 同侧足推进延迟 患者会采用增加股四头肌收缩的方式来避免膝关节过早屈曲 并稳定膝关节 将导致同侧膝关节在支撑相末期屈曲延迟 最终导致伸膝肌过用综合症 患者在不能维持膝关节稳定时 必须使用上肢支持膝关节 以进行代偿 有关的肌肉包括 腓肠肌 比目鱼肌和股四头肌 股四头肌肌电活动可延长和过度活跃 48 8 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 从而减少其摆动相力矩 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 过早提踵 来代偿 动态肌电图通常显示股直肌 股中间肌 股内肌和股外肌过分活跃 髂腰肌活动降低 有时臀大肌和腘绳肌活动增加 如果同时存在足内翻 将加重膝僵直 膝僵直常见于上运动神经元病变患者 及踝关节蹠屈或髖关节屈曲畸形患者 固定膝关节矫形器和假肢也导致同样的步态 49 9 膝过伸膝过伸很常见 但一般是代偿性改变 多见于支撑相早期 常见的诱因包括 一侧膝关节无力导致对侧代偿膝过伸 蹠屈肌痉挛或挛缩导致膝过伸 膝塌陷步态时采用膝过伸代偿 支撑相伸膝肌痉挛 躯干前屈时重力线落在膝关节中心前方 促使膝关节后伸以保持平衡 50 三 外周神经损伤导致的异常步态 1 臀大肌步态 鹅步 臀大肌是主要的伸髋及脊柱稳定肌 在足触地时控制重力中心向前 表现 足跟着地时常用力将胸部后仰 躯干和骨盆后倾 膝关节完全伸展 以保持重力线落在髋关节之后 形成仰胸挺腰凸腹的步态 躯干前后摆动显著增加 类似鹅行走的姿态 又称 鹅步 51 2 臀中肌步态 鸭步 臀中肌无力时 髋关节侧方稳定的控制能力受到影响 表现为髋关节外展无力 表现 一侧臀中肌受损时 患侧在摆动相膝关节和踝关节屈曲增加双侧臀中肌受损时 行走时表现为躯干左右摆动显著增加 形如鸭子行走 又称为 鸭步 52 3 屈髋肌无力步态屈髋肌是摆动相主要的加速肌表现 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