步行（walking）是指通過雙足的交互動作移行機體的人類特征性活動。步態(tài)（gait）是人類步行的行為特征。正常步行并不需要思考，然而步行的控制十分復雜，包括中樞命令、身體平衡和協(xié)調控制、下肢各關節(jié)和肌肉的協(xié)同運動以及上肢和軀干的姿態(tài)等。

一、正常步態(tài)的基本構成

在進行步態(tài)分析之前，應了解正常步態(tài)及其相關知識，以便對正常和異常步態(tài)模式進行比較和分析。正常步態(tài)是人體在中樞神經系統(tǒng)控制下通過骨盆、髖、膝、踝和足趾的一系列活動完成的，此時軀干則基本保持在兩足之間的支撐面上。正常步態(tài)具有穩(wěn)定性、周期性、方向性、協(xié)調性以及個體差異性，當人體產生疾病時，以上的步態(tài)特征可有明顯的改變。

（一）基本參數(shù)

步態(tài)分析中常用的基本參數(shù)包括步長、步幅、步頻、步速、步行周期、步行時相等，其中步長，步頻和步速是步態(tài)分析中最常用的三大要素。

1．步長（step length） 一側足跟著地到緊接著的對側足跟著地所行進的距離，又稱為單步長，通常用厘米（cm）表示。正常人平地行走時，為50～80cm。

2．步幅（stride length） 一側足跟著地到該側足跟再次著地所行進的距離，又稱為復步長或跨步長，通常為步長的兩倍。

3．步寬（stride width） 在行走中左、右兩足間的距離稱為步寬，通常以足跟中點為測量參考點，通常用厘米（cm）表示，健全人為（8±3．5）cm。

4．足角（foot angle） 在行走中人體前進的方向與足的長軸所形成的夾角稱為足角，通常用（°）表示，健全人約為6．75°。

5．步頻（cadence） 行走中每分鐘邁出的步數(shù)稱為步頻，又稱步調，通常用steps／min表示。健全人通常步頻為95～125 steps／min。雙人并肩行走時，一般是短腿者步頻大于長腿者。

6．步速（walking velocity） 行走時單位時間內在行進的方向上整體移動的直線距離稱為步速，即行走速度。通常用m／min表示。一般健全人通常行走的速度為65～95m／min。

7．步行周期（gait cycle） 在行走時一側足跟著地到該側足跟再次著地的過程被稱為一個步行周期，通常用時間單位秒（s）表示。一般成年人的步行周期為1～1．32s。

8．步行時相（gait phase／period） 行走中每個步行周期都包含著一系列典型姿位的轉移，人們通常把這種典型姿位變化劃分出一系列時段，稱之為步態(tài)時相（gait phase），—個步行周期可分為支撐相（stance phase）和擺動相（swing phase）。一般用該時相所占步行周期的百分數(shù)（cycle%）作為單位來表達，有時也用秒（s）表示。

（二）步行周期

步行周期是行走步態(tài)的基本功能單元，承擔著支撐相的承重（包括雙支撐相和單支撐相）和擺動相下肢的向前挪動的功能。正常的步行周期及各時相發(fā)生過程一般描述如下。

1．支撐相 支撐相是指下肢接觸地面和承受重力的時間，占步態(tài)周期的60%。支撐相大部分時間是單足支撐。雙足支撐是步行的最大特點。在一個步行周期中，當—側下肢完成足跟抬起到足尖向下蹬踏離開地面的時期內，另一側下肢同時進行足跟著地和全足底著地動作，所以產生了雙足同時著地的階段。一般占一個步行周期的20%，此階段的長短與步行速度有關，速度越快，雙支撐相就越短，當由走變?yōu)榕軙r，雙支撐相變?yōu)榱悖p支撐相的消失，是走和跑的轉折點。

（1）支撐相早期（early stance）：指支撐相開始階段，包括首次觸地和承重反應，占步行周期的10%～12%。①首次觸地（initial contact），是指足跟接觸地面的瞬間，下肢向前運動減速，落實足進入支撐相的位置，是支撐相異常最常見的時期。②承重反應（loading response），是指首次觸地之后重心由足跟向全足轉移的過程。

（2）支撐相中期（mid stance）：指支撐相中間階段。此時支撐足全部著地，對側足處于擺動相，是唯一單足支撐全部重力的時相，正常步速時為位步行周期的38%～40%。主要功能是保持膝關節(jié)穩(wěn)定，控制脛骨向前慣性運動，為下肢向前推進做準備。

（3）支撐相末期（terminal stance）：指下肢主動加速蹬離的階段，開始于足跟抬起，結束于足離地，為步行周期的10%～12%。此階段身體重心向對側下肢轉移，又稱為擺動前期。在緩慢步行時可以沒有蹬離，而只是足趾離開地面。

2．擺動相 擺動相是指在步行中始終與地無接觸的階段，通常指從一側下肢的足尖離地，到同側足跟著地的階段，單位為秒（s），—般占一個步行周期的40%。

（1）擺動相早期（initial swing）：指足剛離開地面的階段，主要的動作為足廓清（clearance）地面和屈髖帶動屈膝，加速肢體向前擺動，占步行周期的13%～15%。

（2）擺動相中期（mid swing）：指邁步的中間階段，足廓清仍是主要任務，占步行周期10%。

（3）擺動相末期（terminal swing）：指邁步即將結束，足在落地之前的階段，主要動作是下肢向前運動減速，準備足著地的姿勢，占步行周期的15%。

二、正常步態(tài)的運動學變化

（一）正常步行周期中的關節(jié)與肌肉活動

正常行走過程中，身體各部分按一定的次序移動，如雙下肢必須交替支撐和擺動，下肢各關節(jié)特別是髖、膝、距小腿關節(jié)的屈曲運動，身體的重心（正常位于第2骶椎前約1cm處）沿一復雜的螺旋形曲線向前運動，骨盆周期性左右旋轉、左右傾斜及側向移動，而上肢與同側下肢成相反方向的擺動。各關節(jié)的運動情況（表4-17，表4-18）。

表4-17　支撐相同側下肢各部位運動情況

表4-18　擺動相同側下肢各部位運動情況

（二）參與的主要肌肉活動

步行的動力主要來源于下肢及軀干的肌肉作用，在一個步行周期中，肌肉活動具有保持平衡、吸收震蕩、加速、減速和推動肢體運動的功能。

1．豎脊?。╡rector spinae） 為背部深層肌，縱列于脊柱兩側，下起骶骨、髂骨，上止于椎骨、肋骨、枕骨，作用為使脊柱后伸、頭后仰和維持人體于直立姿勢。在步行周期支撐相初期和末期，豎脊肌活動達到高峰，以確保行走時軀干保持正直。

2．臀大?。╣luteus maximus） 為髖關節(jié)伸肌，收縮活動始于擺動相末期，并于支撐相中期即足底全面與地面接觸時達到高峰。在擺動相后期臀大肌收縮，其目的在于使向前擺動的大腿減速，約為步行周期的85%，大腿的運動方向改變?yōu)橄蚝?，成為下一個步行周期的準備。在支撐相，臀大肌起穩(wěn)定骨盆、控制軀干向前維持髖關節(jié)于伸展位的作用。

3．髂腰肌（iliopsoas） 為髖關節(jié)屈肌，髖關節(jié)于足跟離地至足趾離地期間伸展角度達到峰值（10°～15°）。為對抗髖關節(jié)伸展，從支持相中期開始至足趾離地前，髂腰肌呈離心性收縮，最終使髖關節(jié)從支撐相末期由伸展轉為屈曲。髂腰肌第2次收縮活動始于擺動相初期，使髖關節(jié)屈曲，以保證下肢向前擺動。

4．股四頭?。╭uadriceps femoris） 為全身最大的肌。其中股直肌起于髂前下棘，股內側肌、外側肌分別起自股骨粗線內、外側唇，股中間肌起自股骨體的前面；四個頭向下形成一腱，包繞髕骨的前面和兩側，往下續(xù)為髕韌帶，止于脛骨粗隆。為膝關節(jié)強有力的伸肌，股直肌還可屈髖關節(jié)。股四頭肌收縮活動始于擺動相末期，至支撐相負重期達最大值。此時作為膝關節(jié)伸肌，產生離心性收縮以控制膝關節(jié)屈曲度，從而使支撐相中期免于出現(xiàn)因膝關節(jié)過度屈曲而跪倒的情況。在步行周期中，股四頭肌的第2個較小的收縮活動見于足跟離地后，足趾離地后達峰值，此時它具有雙重作用：其一，作為髖關節(jié)屈肌，提拉起下肢進入擺動相；其二，作為膝關節(jié)伸肌，通過離心性收縮來限制和控制小腿在擺動相初、中期向后的擺動，從而使下肢向前擺動成為可能。

5．縫匠?。╯artorius） 是全身最長的肌，起于髂前上棘，經大腿的前面，斜向下內，止于脛骨上端的內側面，作用為屈髖和屈膝關節(jié)，并使已屈的膝關節(jié)旋內。在支撐相末期和擺動相初期，作用為屈膝、屈髖，在擺動相末期和支撐相初期，使膝關節(jié)旋內。

6．腘繩?。╤amstring） 包括股二頭肌、半腱肌、半膜肌，均起于坐骨結節(jié)，跨越髖、膝兩個關節(jié)，分別止于腓骨頭和脛骨粗隆內下方、脛骨內側髁，作用為伸髖屈膝。主要收縮活動始于擺動相末期，足跟著地時達到活動高峰并持續(xù)到支撐相。在擺動相末期，作為屈膝肌，腘繩肌離心性收縮使小腿向前的擺動減速，以配合臀大肌收縮活動（使大腿向前擺動減速），為足跟著地做準備。足跟著地時及著地后，腘繩肌又作為伸髖肌，協(xié)助臀大肌伸髖，同時通過穩(wěn)定骨盆。防止軀干前傾。

7．脛前?。╰ibialis anterior） 起自脛骨外側面，止于內側楔骨內側面和第1跖骨底，作用為伸距小腿關節(jié)（背屈）、使足內翻。足跟著地時，脛前肌離心性收縮以控制距小腿關節(jié)跖屈度，防止在足放平時出現(xiàn)足前部拍擊地面的情況。足趾離地時，脛前肌收縮，再次控制或減少此時距小腿關節(jié)的跖屈度，保證足趾在擺動相能夠離開地面，使足離地動作順利完成。

8．小腿三頭?。╰riceps surae） 包括腓腸肌和比目魚肌，起于股骨的內、外側髁，以跟腱止于跟結節(jié)，作用為屈踝關節(jié)和屈膝關節(jié)。腓腸肌在行走、跑、跳中提供推動力，而比目魚肌富含慢性、抗疲勞的紅肌纖維，主要與站立時小腿與足之間的穩(wěn)定有關。在支撐相，能固定距小腿關節(jié)和膝關節(jié)，以防止身體向前傾斜。

三、正常步態(tài)的動力學變化

正常步態(tài)的動力學是描述運動或使關節(jié)和肢體運動的力的分析。盡管可以通過運動學原理分析下肢在行走過程中的力的變化，但客觀和定量的信息只能通過儀器的測量和分析獲得。

（一）步行中的動力學改變

人體在行走過程中承受著來自地面的地反應力（ground reaction force，GRF）和力矩（torque）。地反應力分為垂直分力、前后分力和側向分力，此外還有扭矩。

一個步行周期中的垂直分力變化在支撐相的變化有兩個高峰值和一個低谷值。由于足跟著地有一個沖量，增加了垂直力，所以進入支撐相中期后，使單足支撐力迅速達到體重的110%～125%，這個第一高峰值位于步行周期的12%左右，即對側足離地瞬間使體重迅速轉到支撐足，且重心升高，有向上的加速度，才出現(xiàn)第一高峰值。步速越快，沖量越大，峰值越高。隨著身體前移，膝關節(jié)伸直使身體重心提到最高點且通過支撐腿，但此時向上的加速度為零，則地面反應力等于體重。然后重心開始降低，有向下的加速度，使地面反應力降低。到最低點即低谷時的地面反應力約為體重的75%，其位置大約是步行周期的30%。在足跟離地前，重心雖然繼續(xù)降低，但向下的加速度沒有了，所以垂直力開始增加。隨著身體前移，支撐腿的足跟離地及前足蹬地，使重心提高，出現(xiàn)向上的加速度造成第二高峰值。蹬地力越大峰值越高，其位置接近對側腿的足跟著地（步行周期的50%）之前。然后垂直力迅速降低到足趾離地時的零，此時位置在步行周期的62%左右。

前后分力在步行周期中也有著顯著的變化，如當足跟著地的一瞬間，足的向前運動被地面的摩擦力阻止，產生了向后的分力。但迅速轉為向前的分力，這是由于對側腿的足跟離地及蹬地使身體前移，而此時雖然支撐腿不動，但由于重心是在支撐腿的后方向前移動，必然使支撐腿被動地受到向前的摩擦力而產生向前的剪切力。其峰值在步行周期的位置和垂直力的第一峰值位置相近，即對側足的足趾離地（12%左右）。隨著體重轉到支撐足并繼續(xù)前移，該分力逐漸減少直至支撐腿的足跟離地瞬間（34%），分力為零。此時支撐腿開始蹬地，變被動腿為主動腿，使向后的摩擦力產生向后的分力。當支撐腿蹬地到出現(xiàn)垂直力的第二高峰值時，其向后的分力也達到最大值（步行周期的50%左右）。然后逐漸減少到足趾離地時的零。

正如前后分力一樣，側向分力在一個步行周期中也發(fā)生著明顯的變化。當足跟外側著地瞬間后立即足外翻，則受到向內的摩擦力產生的向內分力，當前足著地后（步行周期的7%），由于對側腿的蹬地使重心向前和向外移動，而支撐腿不動，致使支撐腿受到向前和向外的摩擦力，產生了向前和向外的分力，一直到支撐腿離地。

一個步行周期中的扭矩變化也是顯而易見的，當足跟外側著地瞬間后立即足外翻且脛骨內旋，峰值為前足著地（步行周期的7%），直到足跟離地（步行周期的34%），身體重心超過支撐腿后，脛骨外旋以保持身體能直線前進。

（二）正常行走狀態(tài)的動力學區(qū)別

靜態(tài)站立時，地面反應力（F）等于體重（G）。走路時人的重心在不斷地上下移動，雙支撐相時重心最低，相當于以雙腿為邊步長為底的等腰三角形的高。而擺動相中期的重心最高，相當于腿長（實際上還要加一個常量）。根據(jù)牛頓第二定律f＝ma，此時的地面反應力就等于體重再加上或減去人的質量與上下運動的加速度的乘積。所以走路時地面的最大反應力相當于體重的110%～125%，即走路時F＝1．1～1．25G。該加速度的產生是靠后足蹬地實現(xiàn)的，走得越快加速度越大，蹬地力也越大。中長跑時最大蹬地力約4G，短跑是5G，跳遠是6G，跳高是8G?？梢娮悴砍惺艿闹亓渴沁h遠大于體重。

四、步行中的能量消耗

（一）影響步行能量消耗的決定因素

人體正常的步行是消耗能量最小的節(jié)律性、平穩(wěn)地移動。這種高效的轉移是通過最大限度地控制身體重心的改變來實現(xiàn)的。正常人的身體重心位于解剖位的第2骶椎前面。隨著步行進程的發(fā)展，重心沿著一條正弦曲線做規(guī)律性的上下、左右移動，重心上下移動所消耗的能量要大于克服水平移動所需要的能量，移動幅度越大，消耗的能量就越多。

人體在行走過程中，通過水平面上的骨盆旋轉、冠狀面上的骨盆傾斜和移動以及髖、膝、踝等關節(jié)的屈伸和旋轉變化，從而達到控制身體重心的變化。在雙支撐相，骨盆在水平面的旋轉，可以減少負重下肢邁步時所需要的重心的上抬；在單支撐相，非負重側的骨盆下降，使得支撐相中期身體重心的最高位置有所降低；在擺動相，通過身體重心向承重腿轉移和股骨與脛骨自然的內翻，使兩足在前進中靠攏，結果減少骨盆的側向移位。另外，髖、膝、踝等關節(jié)的屈伸和旋轉運動使重心垂直移動進一步減少，如在單支撐相，距小腿關節(jié)從足跟著地時的背屈到全足負重時有控制地跖屈以及膝關節(jié)的少量屈曲可以有效地減少重心上升的幅度；在雙支撐相，通過加大距小腿關節(jié)跖屈的角度和伸展髖關節(jié)，能有效地使重心最低點上升。

如果沒有身體各個部分的有機協(xié)調和配合，人體行走過程中重心轉移的幅度將會大大增加，甚至于達到正常值的兩倍，能量的消耗也就大大增加。

（二）步行的能量消耗

步行過程中的能量消耗除與身體重心的轉移幅度有關外，還與心肺功能、患者的心情和溫度、氣候等因素有關。通常步行中能量的消耗用每分鐘消耗的千焦耳（kJ）表示，最直接的計算方法是測量步行過程中的耗氧量。由于步行的同時進行氣體分析較麻煩，加上在次極量運動水平上氧耗與心率有線性關系，而測心率遠較進行氣體分析簡單、方便。因此，Burdett等建議用生理能耗指數(shù)（physiological cost index，PCI）為指標來估計能耗。生理能耗指數(shù)等于步行時心率減去靜息時心率，然后除以步行速度（m／min）。PCI越大，表明步行能耗越大。步行效率的高低常用每千克體重每行走1m所耗的焦耳數(shù)，即J／（m·kg）來表示。據(jù)測定，正常舒適地行走時，此值在3．347J／（m·kg）左右，如數(shù)值高于此值，則表明步行效率明顯降低。

測PCI的具體方法：先讓患者取坐位休息10min，測出基礎心率，然后讓患者沿每圈長25m的8字形路線走10圈，測定完成每圈所需的時間（min）和每圈之末時的心率（beat，b），走完后仍坐下休息，測心率直至返回基礎心率，如不能返回則測在10min時的心率，并以后兩者中的最低者為靜息時的心率；將每圈距離除以走完每圈所需時間即得出每圈的速度，求出10圈的平均速度即為步行速度；求出10圈末心率的平均值即為步行時心率，這樣就可計算出PCI了。正常成年人PCI平均為0．35b／m，范圍為0．2～0．55b／m；青少年為0．35（0．15～0．65b／m）。

五、步態(tài)分析方法

步態(tài)分析（gait analysis）是利用力學原理和已掌握的人體解剖、生理學知識對人體行走狀態(tài)進行客觀的定性和（或）定量分析。步態(tài)分析的目的是通過臨床觀察和（或）實驗室分析來發(fā)現(xiàn)步態(tài)異常、制訂治療方案、評價步態(tài)訓練效果；同時，對行走功能的機制可以進行深入研究。步態(tài)分析方法包括臨床定性分析和實驗室定量分析。

（一）臨床定性分析

一般是由康復醫(yī)師或治療師用肉眼觀察患者的行走過程，然后根據(jù)所得印象或按照一定的觀察項目逐項評定的結果對步態(tài)進行分析得出結論。臨床定性分析包括觀察法、測量法和行走能力評定三部分內容。

1．觀察法 一般采用自然步態(tài)，囑患者以自然、習慣的姿勢和速度在測試場地來回步行數(shù)次。檢查者從前方、后方和側方反復觀察，分別觀察支撐相和擺動相步態(tài)模式的特征，并注意進行兩側的對比。在此基礎上，可以要求患者加快步速，減少足接觸面（踮足或足跟步行）或步寬（兩足沿中線步行），以凸現(xiàn)異常；也可以通過增大接觸面或給予支撐（足矯形墊或矯形器），以改善異常，從而協(xié)助評定。測試場地面積至少為6m×8m，場地內光線要充足，讓被檢查者盡可能地少穿衣服，以便能夠清晰地觀察。

需要觀察的內容包括：步行節(jié)律、穩(wěn)定性、流暢性、對稱性、重心偏移、手臂擺動、關節(jié)姿態(tài)、患者神態(tài)與表情、輔助裝置（矯形器、助行器）的作用等（表4-19，表4-20）。

表4-19　臨床步態(tài)觀察要點

表4-20　Holdden步行功能分類

（1）四期分析法：在步態(tài)分析中最常用的是步行時相四期分析法，即兩個雙支撐相、一個單支撐相、一個擺動相。健康人平地步行時的理想狀態(tài)是左右對稱的，兩個雙支撐相大致相等，約各占步行周期12%時間；支撐相占步行周期60%～62%（包括單、雙支撐相）時間，擺動相占步行周期38%～40%。各時相的長短與步行速度直接有關。行走快時，雙支撐相減小，跑時雙支撐相消失，為“0”。當一側下肢有疾患時，由于患腿往往不能負重，傾向于健側負重，故患側支撐相所占時間相對減少，健側支撐相所占的時間會相對增加。

（2）RLA八分法：這是由美國加州Rancho Los Amigos康復醫(yī)院的步態(tài)分析實驗室提出的。它在傳統(tǒng)步態(tài)時相分期的基礎上，利用步態(tài)分析棍圖處理技術（圖4-21）全面、系統(tǒng)地闡述了視覺觀察分析技術，如在一個步行周期中求出八個典型動作姿位點，即支撐初期（initial contact）、負重反應期（load-ing response）、支撐中期（midstance）、支撐末期（terminal stance）、擺動前期（preswing）、擺動初期（initial swing）、擺動中期（mids wing）、擺動末期（terminal swing），（圖4-22）。

圖4-21　髖膝踝足跟和足尖帶光標時形成的棍圖

圖4-22　RLA八分法

①支撐初期：足跟著地，髖關節(jié)屈曲約30°，膝關節(jié)完全伸直，距小腿關節(jié)處于中立位；地面反應力位于髖的前面，為維持平衡和髖穩(wěn)定，臀大肌和腘繩肌收縮，距小腿關節(jié)因受地面反應力的影響而增加伸肌運動，此時因為腘繩肌的拮抗而使距小腿關節(jié)呈現(xiàn)中立位。

②負重反應期；由足跟著地逐漸過渡到全足著地，此時地面反應力在髖關節(jié)前方，髖關節(jié)必須進行向心性收縮以克服屈髖；隨著膝關節(jié)的地面反應力由前方轉變?yōu)楹蠓?，產生了一個外在的屈膝力矩，誘發(fā)股四頭肌進行離心性收縮，出現(xiàn)屈膝20°的情況；距小腿關節(jié)由于地面反應力在其后方，外在的屈力矩誘發(fā)踝背屈的離心性收縮，使距小腿關節(jié)呈現(xiàn)跖屈約10°。

③支撐中期：髖關節(jié)逐漸由屈曲過渡到伸直，此時地面反應力通過髖關節(jié)以消除髖伸肌的收縮；膝關節(jié)由屈曲逐漸伸展，其地面反應力由后方轉移至前方，股四頭肌由被動的離心性收縮變?yōu)橹鲃拥南蛐男允湛s；距小腿關節(jié)的地面反應力在其前方，踝跖屈肌離心性收縮以對抗外在的踝背伸力矩。

④支撐末期：軀干由中立位變?yōu)榍皟A位，髖關節(jié)的地面反應力在其后方，被動性的產生伸髖，約10°；膝關節(jié)的地面反應力稍微后移，被動的產生屈膝；當足跟離地時，踝前方的地面反應力產生的踝背伸力矩誘發(fā)踝背伸，此時踝跖屈肌肉的活動已從離心性收縮轉為向心性收縮。

⑤擺動前期：此時為向前擺動下肢做準備，地面反應力在髖關節(jié)和膝關節(jié)后方，髂腰肌、臀中肌和股直?。y部）呈向心性收縮，股直肌在膝關節(jié)處呈離心性收縮；踝的地面反應力在其前方，踝跖屈肌肉持續(xù)向心性收縮約20°。

⑥擺動初期：肢體向前擺動，此時地面反應力位于髖、膝后方，屈髖肌的持續(xù)向心性收縮使屈髖角度加大，腘繩肌收縮使膝屈曲約65°；踝的地面反應力位其前方，踝背伸肌向心性收縮使踝背屈。

⑦擺動中期：下肢因慣性力的推動得以繼續(xù)向前擺動，使髖被動地屈曲，肢體的重力誘發(fā)膝關節(jié)被動地伸展，踝背伸肌持續(xù)地運動使踝關節(jié)保持于中立位。

⑧擺動末期：下肢由擺動轉向足跟著地，此時要求屈髖速度下降、伸膝以及踝由跖屈過渡到中立位。因此，股四頭肌強力的離心性收縮以控制屈髖速度并伸膝，踝背屈肌收縮以保證距小腿關節(jié)處于中立位。

與傳統(tǒng)的步態(tài)分析方法相比，RLA八分法具有以下特點。①觀察順序：由遠端到近端，即從足、距小腿關節(jié)觀察開始，依次評定膝關節(jié)，髖關節(jié)、骨盆及軀干；先觀察矢狀面，再從冠狀面觀察患者的行走特征；在觀察一個具體關節(jié)或部位時，應將首次著地作為評定的起點，按照步行周期發(fā)生的順序進行仔細地觀察；②觀察內容：包括47種常見的異常步態(tài)的臨床表現(xiàn)，檢查者可以根據(jù)每一個關節(jié)或部位在步行周期中的表現(xiàn)對照表中提示的內容逐一分析，發(fā)現(xiàn)患者在步行中存在何種表現(xiàn)以及出現(xiàn)異常的時相。

2．測量法 是一種簡便、定量、客觀而實用的臨床研究方法，常采用足印分析法來測量步態(tài)參數(shù)。

（1）所需設施和器械：1100cm×45cm硬紙或地板膠、繪畫顏料或滑石粉、剪刀、秒表、量角器、直尺。

（2）步態(tài)采集：選用走廊、平地等可留下足印的地面作為步道，寬45cm，長1 100cm，在距離兩端各250cm處畫一橫線，中間600cm作為測量正式步態(tài)用。被檢查者赤足，讓足底粘上顏料或滑石粉。先在步道旁試走2～3次，然后兩眼平視前方，以自然行走方式走過準備好的步道。當被檢查者走過起始端橫線處時按動秒表，直到走到終端的橫線外停止秒表，記錄走過的步道中間600cm所需的時間。要求在上述600cm的步道中至少包括連續(xù)6個步印，供測量使用。

（3）記錄：畫每一足印的中軸線AJ線，即足底最凸點（J）與第2～3足趾之間（A）的連線。把每一足印分成三等份，畫出足印后1／3的水平線CD，CD線與AJ線垂直相交，交點為F；其他足印也用相同的方式畫出上述線。連接同側連續(xù)兩個足印的F點，即成FF線，這是患者行走時的前進線；FF線與AJ線的夾角即為足角；兩條平行的FF線之間的垂直距離即為步寬（BS）。根據(jù)有關定義，可測算左右步幅（SD）、步長（ST），步速（600cm／所需時間）及步頻（600cm內所走步數(shù)／所用秒數(shù)×60）（圖4-23）。

3．行走能力評定 常用的評定方法有功能性獨立測量（functional independence measurement，F(xiàn)IM）、Nelson步行功能評定、Hoffer步行能力分級以及Holdden步行功能分類等。

圖4-23　足印分析法的測量

R．SD表示右步幅；L．SD表示左步幅；R．ST表示右步長；L．ST表示左步長；BS表示步寬；α表示足角

（1）功能獨立性測量：以患者行走獨立的程度、對輔助器具的需求以及他人給予幫助的量為依據(jù)。根據(jù)行走的距離和輔助量兩個方面按照7分制的原則講行評分。

1分：完全幫助，即患者僅完成不足12．5m的步行距離，需要兩人的幫助。

2分：最大量幫助，即患者至少獨立完成步行距離12．5～24．5m，僅需要1個人幫助。

3分：中等量幫助，即步行時需要他人輕輕地上提患者身體，患者至少獨立完成行走距離應在25～39m。

4分：最小量幫助，即步行時需要他人輕輕地用手接觸或偶爾幫助，患者至少獨立完成行走距離37．5m。

5分：監(jiān)護、規(guī)勸或準備，即可以步行50m，但需要他人的監(jiān)護、提示及做行走前的準備工作?；颊卟荒塥毩⒉叫?0m，但在沒有他人幫助的情況下，不管是否使用輔助器具，均能步行50m到達室內生活功能區(qū)。

6分：有條件的獨立，即步行者可獨立步行50m，但需要使用輔助器具，如下肢矯形器、假肢、特殊改制的鞋、手杖、步行器等，行走時需要比正常時間長并考慮安全因素。若不能步行，應能獨立操作手動或電動輪椅前進50m，能轉彎，能驅動輪椅到餐桌、床邊或廁所；可上行30°的斜坡，能在地毯上操作輪椅，能通過門檻。

7分：完全獨立，即不用輔助設備或用具，在合理的時間內至少能安全地步行50m。

（2）Nelson步行功能評定：它通過對患者靜態(tài)負重能力、動態(tài)重量轉移和基本的步行效率三個方面進行分析，判斷患者的步行能力，是—種半定量性質的評定方法。適用于輕到中度步行功能障礙的患者。

①靜態(tài)負重能力：為安全起見，一般在平行杠內進行。

雙足站：先看在平行杠內能否正常地站立，看能否維持30s（這是穩(wěn)定所必需的時間），如有必要，可讓患者扶杠，但扶杠只能用來保持穩(wěn)定而不能用來負重，而且扶杠要在記錄中注明。

健足站：記錄單足站立的時間，因為步行需要至少能站6s時間，更長對步行不一定必要，但表明下肢有等長收縮的耐力。

患足站：與上面一樣記錄單足站立的時間。

②動態(tài)重量轉移：檢查患者能否迅速地將體重從一側肢體轉移到另一側肢體。檢查者先在平行杠內示范，如迅速地走8步，完成4個完整的雙側往返的體重轉移，然后讓患者盡可能快地照著做。用秒表測第一次提足到第8次提足的時間。為證明提足充分，提足時事先放于足下的紙應能自由地抽出。一般不能扶杠，如扶了要在記錄中注明。

③基本的步行效率：先讓患者在平行杠內盡快地行走6m，記錄時間和步數(shù)。來回各1次，取平均值，如有必要，可扶杠，但要注明。然后讓患者在杠外用或不用手杖走6m。來回各1次，記錄兩次的總時間取平均值，步數(shù)也是這樣。

（3）Holdden步行功能分類，見表4-20。

（4）Hoffer步行能力分級：它是一種客觀的分級方法，通過分析可以了解患者是否可以步行以及確定是哪一種行走的形式（表4-21）。

表4-21　Hoffer步行能力分級

（二）實驗室定量分析

實驗室定量分析包括運動學分析和動力學分析。

1．運動學分析 主要觀察步態(tài)的距離和時間參數(shù)特征，如步長、跨步長、步頻、站立相和邁步相在步行周期中分別所占時間及其比例以及步行速度等，以及步行中各關節(jié)角度的變化或位移、肢體的運動速度及加速度等。

2．動力學分析 主要觀察某種步態(tài)特征進行成因學分析，如人體的重力、地面反應力、關節(jié)力矩、肌肉的拉力等力的分析及人體代謝性能量與機械能轉換與守恒等的分析。動力學分析需要科技含量高的設備，如Vicon系統(tǒng)，價格昂貴、分析過程較復雜，多用于步態(tài)的研究工作。

3．步態(tài)分析系統(tǒng)組成 目前國際上較先進的步態(tài)分析系統(tǒng)由以下部分組成。

（1）攝像機：一般配備4～6臺，帶有紅外線發(fā)射源，固定于步態(tài)實驗室的不同位置。

（2）反光標記點：小球狀，粘貼在關節(jié)部位。

（3）測力臺：用來測量行走時地面的支撐反應力。

（4）表面肌電圖：電極放在檢測肌肉的表面，動態(tài)觀察步行過程中的肌電變化。

（5）計算機分析系統(tǒng)：將攝像機、測力臺和表面肌電圖所采集到的數(shù)據(jù)進行三維分析，提供各種參數(shù)和圖形。

六、骨科常見異常步態(tài)

步行周期中任何骨關節(jié)、肌肉以及神經疾病的改變，都可能導致步態(tài)異常，甚至引起病理步態(tài)，影響人們正常的工作、學習和生活。

1．截癱步態(tài) 多見于脊髓損傷。T10以下截癱患者，通過訓練，借助手杖、支具等可達到功能性步行，但截癱較重患者，雙下肢可因肌張力高而始終保持伸直，行走時可出現(xiàn)剪刀步，甚至于足著地時伴有踝陣攣，而使行走更感困難。又稱交叉步或剪刀步。

2．臀大肌步態(tài) 臀大肌是主要的伸髖及脊柱穩(wěn)定肌。在足觸地時控制重力中心向前。肌力下降時其作用改由韌帶支持及棘旁肌代償，導致在支撐相早期臀部突然后退，中期腰部前凸，以保持重力線在髖關節(jié)之后。臀大肌無力的步行特征表現(xiàn)為仰胸挺腰凸肚，腘繩肌可以部分代償臀大肌，但是外周神經損傷時，腘繩肌與臀大肌的神經支配往往同時損害。臀大肌步態(tài)表現(xiàn)出支撐相軀干前后擺動顯著增加，類似鵝行姿態(tài)，又稱為鵝步。

3．臀中肌步態(tài) 患者在支撐相早期和中期骨盆向患側下移超過5°，髖關節(jié)向患側凸，患者肩和腰出現(xiàn)代償性側彎，以增加骨盆穩(wěn)定度?；紓认轮鄬^長，所以在擺動相膝關節(jié)和距小腿關節(jié)屈曲增加，以保證地面廓清。典型的步態(tài)特征表現(xiàn)為鴨步。

4．屈髖肌無力步態(tài) 屈髖肌是擺動相主要的加速肌，其肌力降低造成擺動相肢體行進缺乏動力，只有通過軀干在支撐相末期向后，擺動相早期突然向前擺動來進行代償，患側步長明顯縮短。

5．股四頭肌無力步態(tài) 股四頭肌是控制膝關節(jié)穩(wěn)定的主要肌肉，股四頭肌無力使支撐相早期膝關節(jié)必須處于過伸位，用臀大肌保持股骨近端位置，用比目魚肌保持股骨遠端位置，從而保持膝關節(jié)穩(wěn)定。膝關節(jié)過伸導致軀干前屈，產生額外的膝關節(jié)后向力矩。長期處于此狀態(tài)將極大地增加膝關節(jié)韌帶和關節(jié)囊負荷，導致?lián)p傷和疼痛。

6．踝背屈肌無力步態(tài) 又稱跨閾步態(tài)。足下垂患者為使足尖離地，將患肢抬得很高，猶如跨越舊式門檻的姿勢。見于腓總神經麻痹患者。在足觸地后，由于距小腿關節(jié)不能控制跖屈，所以支撐相早期縮短，迅速進入支撐相中期。嚴重時患者在擺動相出現(xiàn)足下垂，導致下肢功能性過長，往往以過分屈髖屈膝代償（上臺階步態(tài)），同時支撐相早期由全足掌或前足掌先接觸地面。

7．腓腸?。饶眶~肌無力步態(tài) 表現(xiàn)為距小腿關節(jié)背屈控制障礙，支撐相末期延長和下肢推進力降低，導致非受累側骨盆前向運動延遲，步長縮短，同時患側膝關節(jié)屈曲力矩增加，導致膝關節(jié)屈曲和膝塌陷步態(tài)。

8．短腿步態(tài) 如一側下肢縮短超過3cm時，患腿支撐期可見同側骨盆及肩下沉，擺動期則有患足下垂。

9．疼痛步態(tài) 當各種原因引起患腿負重時疼痛，患者盡量縮短患腿的支撐期，使對側下肢跳躍式擺動前進，步長縮短，又稱短促步。

（金冬梅 肖靈君 劉 綺）