步态分析和训练课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,步态分析和训练PPT讲座,一、步行的定义,步行：,是涉及全身,多关节和肌群,的一种,周期性、移动性运动,。正常步行是高度自动化的协调、均匀、稳定的运动，也是高度节能的运动,二、步态分析的目的,异常步态的,诊断,异常步态的,严重程度,比较,不同的辅助具、矫形器、手术等对步态的影响和作用,三、步行的功能,从,一个地方,安全有效的转移到,另一地方,四、自然步态的要点,合理,的步长、步宽、步频,上身姿势,稳定,最佳,能量消耗或最省力的步行姿态,五、步行的生物力学因素,控制身体向前,肌肉力量,在足触地时有效地,吸收机械能,，减小撞击，并控制身体的前向进程,有合理,髋膝踝角度,和充分的支撑面,充分的下肢地面廓清和合理的足触地,姿势控制,六、步行周期,支撑相（,Stance phase),早期,中期,末期,摆动相,(Swing phase),早期,中期,末期,支撑相（,60%,）,早期：正常步速下，占步行周期,10%12%,首次触地,-,足跟触地瞬间，下肢前向运动减速，参与肌肉包括,胫前肌、臀大肌、腘绳肌,承重反应,-,首次触地后重心由足跟向全足转移过程，骨盆运动趋向稳定，参与肌肉包括,股四头肌、臀中肌、腓肠肌,双支撑相,-,支撑足触地相当于对侧足减重，此时双足均在地面，双支撑相,越长,，速度,越慢,，步行,越稳定,，反之。跑步时双支撑相消失，很多步行障碍患者,双支撑相延长,，速度减慢，稳定性增加,地面反作用力,-,正常步速时，,GRF,为体重的,120%140%,，步速越快，,GRF,越高，缓慢步态的,GRF,等于体重，患者在下肢承重能力减退时往往通过,减慢步行速度以减轻下肢承重负荷,支撑相,中期,(mid stance),：,支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是,单足支撑全部重力的时相,，正常步速时大约为步行周期的,38%40%,支撑相中期功能：,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,参与的肌肉,主要为,腓肠肌和比目鱼肌,下肢承重力小于体重或身体不稳定时此期缩短，患者会将,重心迅速转移到另一足,，保持身体平衡,支撑相,末期,(terminal stance),：,下肢主动加速蹬离,(push-off),的阶段，开始于足跟抬起，结束于足离地约为步行周期的,10%12%,此阶段身体重心向对侧下肢转移，又称,摆动前期,在缓慢步行时可以没有蹬离，而只是足趾离开地面，称之为,足趾离地,(toe off),踝关节保持,跖屈,，髖关节,主动屈曲,，参与的肌肉为,腓肠肌和比目鱼肌,(,等长收缩,),、股四头肌和髂腰肌,(,向心性收缩,),摆动相（,40%,）,早期,(initial swing)-,足,廓清,地面和,屈髋带动屈膝,，加速肢体前向摆动，占步行周期的,13%15%,，参与的肌肉为,胫前肌、髂腰肌、股四头肌,如果廓清地面障碍,(,如,足下垂,),，或加速障碍,(,髂腰肌和股四头肌肌力不足,),，将影响下肢前向摆动，导致步态异常,中期,(mid swing)-,足廓清,仍然是主要任务，占步行周期的,10%,，参与肌肉主要为,胫前肌,，保持踝关节背屈,末期,(terminal swing)-,主要任务是下肢前向,运动减速,，,准备足着地,的姿势，占步行周期的,15%,。参与的,肌肉包括腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌,正常步行周期中主要肌肉的作用,肌肉,步行周期的作用,腓肠肌和比目鱼肌,支撑相中期至蹬离，首次触地,臀大肌,摆动相末期,-,首次触地至支撑相中,腘绳肌,摆动相中期,-,首次触地至承重反应结束,髂腰肌和股内收肌,足离地至摆动相早期,股四头肌,摆动相末期，首次触地至支撑相中期,足离地至摆动相早期,胫前肌,首次触地至承重反应结束,足离地至再次首次触地,右足,支撑相,摆动相,早期,中期,末期,早期,中期,末期,双支撑,双支撑,左足,支撑相,摆动相,支撑相,末期,早期,中期,末期,早期,中期,双支撑,双支撑,步行周期,步态分析运动学特征,人体重心：,人体重心位于第二骶骨前缘,骨盆运动,骨盆前后倾斜,-,摆动侧的髖关节前向速度高于支撑侧，造成骨盆前倾,骨盆左右倾斜,-,摆动侧骨盆平面低于支撑侧,骨盆侧移,-,支撑相骨盆向支撑腿的方向侧移,膝关节运动,膝关节支撑相早期屈曲,-,支撑侧膝关节屈曲,15,度,膝关节支撑相晚期屈曲,-,支撑侧膝关节屈曲,3040,度,步行时,减少重心摆动,是降低能耗的关键,廓清机制,廓清：,步行摆动相下肢,适当离开,地面，以保证肢 体向前进，包括摆动相早期,-,中期,髖关节屈曲,摆动相早期膝关节屈曲，摆动相中,-,后期踝关节背屈,支撑相的影响：支撑中期,踝跖屈控制,(,防止胫骨过分前向行进,),，中期至末期,膝关节伸展,和末期,足跟抬起,(,踝跖屈,),动力学特征,垂直重力,首次触地时身体,GRF,超过体重，表现为第一次高峰,身体重心越过重力线，体重向对侧转移，,GRF,降低到最低点,然后蹬地反作用力，,GRF,增加，与承重期应力相似,足离地时压力降低到零，进入摆动相,剪力,垂直剪力在首次触地时向前，越过重心线时剪力向后,力矩,力矩是外力与内力的综合，是动力学与运动学的结合，受肌肉力量、关节稳定度和运动方向的影响,步态临床分析,病史回顾：,既往,手术、损伤、神经病变,病史,体格检查：,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,),步态临床分析,步态观察：,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、手臂摆动、诸关节姿态与角度、患者神态与表情、辅助装置,(,矫形器、助行器,),的作用等,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,诊断性治疗,诊断性神经阻滞,(,局部麻醉剂注射,),有助于鉴别肢体畸形的原因和指导康复治疗,关节畸形可以分为,动态畸形和静态畸形,动态畸形,指肌痉挛或张力过高导致肌肉控制失平衡，关节活动受限，,诊断性治疗可明显改善功能,静态畸形,指骨骼畸形以及关节或肌肉挛缩导致的关节活动受限，,诊断性治疗无变化,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,步行障碍的原因,骨关节因素,运动损伤,骨关节疾病,先天畸形,截肢,手术,疼痛,关节松弛,神经肌肉因素,中风脑外伤（偏瘫步态,),脊髓损伤,脑瘫（痉挛步态、剪刀步态、共济失调步态）,帕金森（蹒跚步态）,外周神经损伤（臀大肌步态、臀中肌步态、股四头肌步态）,临床观察的局限性,时间局限,步行,速度较快,，肉眼很难同时观察到,瞬间变化,的情况，例如足在摆动相的,旋转,，足跟着地时的,旋转倾斜,、髋、膝、踝关节,角度变化,空间局限,人的视觉局限，难以进行,三维方向观察,记忆局限,人的记忆能力难以对长期,纵向变化,进行客观和全面对比分析,思维局限,步态的临床观察主要依赖个人的观察能力和经验，缺乏,客观数据,，难以进行定量评估，从而在一定程度上影响评估的客观性和准确性,步态运动学分析方法,足印法,步长,(Step length),步幅,(Stride length),步行周期,(cycle time),步频,(cadence),步速,(velocity),步宽,(walking base),足偏角,(toe out angle),足开关,足开关是,微型电子开关,，装置在鞋垫形状的测板内，分别置放于前脚掌和脚跟测支撑相和摆动相,电子步态垫,足印法和足开关,的结合，有若干个压感电阻均匀分布在垫下，计算机求出上述所有参数,同步摄像分析,在步行通道上设置,2,台摄像机，摄取受试者步行，,同步慢放,，分解分析步行动作,三维步态数字化分析,若干台特殊摄像机连续获取受试者步行时关节标记物的信号，通过计算机,转换为数字信号,，分析受试者的三维运动特征,省人医步态试验室,步态动力学分析方法,测力平台,步行时人体,GRF,通过测力台记录，分析力的强度、方向和时间，测力台测定运动时的垂直力和剪力，与运动学参数结合可分析内力，即,肌肉、肌腱、韧带和关节所产生的外力,的动力，一般以力矩表示,足测力板,采用超薄测力垫直接插入到受试者鞋内，测定,站立或步行时足底受力分布,及重心移动的静态或动态变化，协助设计合适的矫形鞋和步态分析,动态肌电图,动态肌电图指在活动状态同步检测多块,肌肉电活动,，揭示肌肉活动与步态的关系,常见病理步态,支撑相障碍,支撑面异常：,足内翻、足外翻、单纯踝内翻、单纯踝外翻、足趾屈曲、踇趾背伸,肢体不稳：,由于肌力障碍或关节畸形导致支撑相踝过分背屈、膝关节屈曲或过伸、膝内翻或外翻、髋内收或屈曲，致使肢体不稳,躯干不稳：,一般为髋、膝、踝关节异常导致的代偿性改变,摆动相障碍,肢体廓清障碍,：垂足、膝僵硬、髋关节屈曲受限、髋关节内收受限,肢体行进障碍：,膝僵硬、髋关节屈曲受限或对侧髋关节后伸受限、髋关节内收,常见异常步态,-,足内翻,常见异常步态,-,足内翻,最常见的病理步态,多见上运动神经元病变，,常合并足下垂和足趾卷屈,步行时足触地部位主要是,足前外侧缘,，特别是,第五蹠骨基底部,，常有承重部位,疼痛,，导致,踝关节不稳,，而,影响全身平衡,髋关节也,可发生,代偿性屈曲,，患肢摆动相地面,廓清能力降低,，步态障碍患者,纠正足内翻,往往是改善步态的,第一要素,与足内翻畸形相关的肌肉：,胫前肌、胫后肌、趾长屈肌、腓肠肌、比目鱼肌、踇长伸肌和腓骨长肌,足外翻,骨骼发育,尚未成熟儿童或年轻患者（如脑瘫），,表现为支撑相足内侧触地，常有足趾屈曲畸形,导致,舟骨部位胼胝生成和足内侧,(,第一蹠骨,),疼痛,，明显影响支撑相负重,步行时身体重心主要落在,踝前内侧,，踝背屈往往受限，同样影响胫骨前向移动，增加外翻,严重畸形者可导致,两腿长度不等，跟距关节疼痛和踝关节不稳,早期支撑相可有,膝关节过伸，足蹬离缺乏力量，摆动相踝关节蹠屈导致肢体廓清障碍,(,膝关节和髋关节可产生代偿性屈曲,),动态肌电图：腓骨长肌、腓骨短肌、趾长屈肌、腓肠肌、比目鱼肌过度活跃或痉挛，胫前肌、胫后肌活动降低或肌力下降,足外翻,足下垂,足下垂：,指摆动相踝关节背屈不足，常与足内翻或外翻同时存在，可导致廓清障碍,代偿机制,：摆动相增加同侧屈髖、屈膝，下肢划圈行进，躯干向对侧倾斜,常见的病因：,胫前肌无活动或活动时相异常,单纯的足下垂：,脊髓损伤、儿麻和外周神经损伤,足下垂,足趾卷曲,支撑相足趾保持屈曲,常见于,神经损伤,、反射性交感神经营养障碍、,长期制动和挛缩,常伴有,足下垂和内翻,患者主诉穿鞋时,足趾尖和蹠趾关节背面疼痛,，伴胼胝生成,患者常,缩短患肢步长和支撑时间,，导致足推进相力量减少,动态肌电图：,趾长屈肌、踇长屈肌,活动时间明显延长，,腓肠肌和比目鱼肌异常活跃,，,趾长伸肌活动减弱,踇趾背伸,多见于中枢神经损伤患者,患者步行时,踇趾均背伸,，常伴有,足下垂和足内翻,患者主诉：支撑相,踇趾和足底第一蹠趾关节处,疼痛，在支撑相早期和中期负重困难，因此常,缩短受累侧支撑相，使摆动相时间超过支撑相,，从而影响支撑相末期或摆动前期的,足蹬离力,动态肌电图示,腓肠肌群过度活跃,；摆动相拇长伸肌加强活动，以,代偿足下垂,，相应地趾长屈肌活动减弱；胫前肌和胫后肌则有可能减弱，但也可以活跃,膝塌陷,小腿三头肌或股四头肌无力，胫骨在支撑相中期后期向前行进过分，致,踝关节不稳或膝塌陷,患者膝关节,过早屈曲,，同时,对侧步长缩短,，同侧足推进延迟，,如果,患者采用股四头肌收缩方式避免膝过早屈曲，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或者过度活跃,膝僵直,支撑相末期和摆动初期的,膝关节屈曲角度,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,股四头肌,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、踝关节蹠屈或髖关节屈曲畸形，,固定膝关节矫形器和假肢,也导致同样的步态,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,一侧膝无力,导致对侧代偿膝过伸,踝,跖屈,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,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,患者在摆动相末期不能伸膝，致使,步长缩短,腘绳肌、股四头肌、腓肠肌、比目鱼肌的动态肌电图常显示腘绳肌,内侧头比外侧头活跃,，腓肠肌通常过分活跃，特别是在摆动相,动力学研究常可见,伸膝受限伴髋关节屈曲增加,髋过屈,主要表现,支撑相髋关节屈曲,，特别在支撑相中后期,如果畸形为单侧，对侧下肢呈现功能性过长，步长缩短，同时采用,抬髋行进或躯干倾斜以代偿摆动相的廓清功能,动态肌电图：髂腰肌、股直肌、髋内收肌过度活跃，而伸髋肌和棘旁肌减弱,髋关节过屈时膝关节常发生,继发性屈曲畸形,，加重步态障碍,髋关节屈曲及其继发性畸形不仅影响步态，严重时还影响,护理、大小便、甚至坐轮椅,治疗可以用于不能步行的患者，,目的改善其生活和护理质量,髋内收过分,髋关节内收表现为,剪刀步态,，最常见,脑瘫和脑外伤,患者摆动相髋关节内收，与对侧下肢交叉，步宽或足支撑面缩小，致使,平衡困难,，同时影响摆动相地面廓清和肢体前向运动,干扰日常生活，如,穿衣、卫生、入厕和性生活,相关的肌肉包括：髋内收肌群，髋外展肌群、髂腰肌、耻骨肌、缝匠肌、内侧腘绳肌和臀大肌,内收肌痉挛或过度活动即内收和外展肌群不平衡是主要的原因,髋屈曲不足,屈髋肌无力或伸髋肌痉挛,/,挛缩,可造成髖关节屈曲不足，使肢体在摆动相不能有效地抬高，引起廓清障碍,患者可,通过髖关节外旋,，采用内收肌收缩来代偿,对侧鞋抬高可以适当代偿,单纯肌无力步态,-,臀大肌步态,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,肌力下降时其作用改由韧带支持及棘旁肌代偿，导致支撑相早期臀部突然后退，中期腰部前凸，以,保持重力线在髋关节之后,腘绳肌可以部分代偿臀大肌，但是在外周神经损伤时，腘绳肌与臀大肌的神经支配往往,同时损害,臀中肌步态,患者在支撑相早期和中期骨盆向患侧下移超过,5,度，髋关节,向患侧凸,，患者肩和腰出现,代偿性侧弯，以增加骨盆稳定度,患侧下肢功能性相对过长，所以在,摆动相膝关节和踝关节屈曲增加,，以保证地面廓清,屈髋肌无力步态,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,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,股四头肌无力步态,股四头肌是,控制膝关节稳定,的主要肌肉,在支撑相早期，股四头肌无力使膝关节必须处于,过伸位,，用臀大肌保持股骨近端位置，用比目鱼肌保持股骨远端位置，从而保持膝关节稳定,膝关节过伸导致,躯干前屈,，产生额外的膝关节后向力矩,长期处于此状态将极大地增加,膝关节韧带和关节囊负荷，导致损伤和疼痛,踝背屈肌无力步态,在足触地后，由于踝关节不能控制,背,屈，所以,支撑相早期缩短,，迅速进入支撑相中期,严重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,（上台阶步态），同时支撑相早期由全脚掌或前脚掌先接触地面,腓肠肌,/,比目鱼肌无力步态,踝关节跖屈控制障碍，,支撑相末期延长和下肢推进力降低,非受累侧骨盆,前向运动延迟，步长缩短,，同时患侧膝关节屈曲力矩增加，导致,膝关节屈曲和膝塌陷步态,