第一部分：步态分析的发展史

　　步态分析的起源可以追溯到一四九二年，在这个哥伦布发现新大陆的年代里，文艺复兴的科学艺术怪杰达文西也完成一幅堪称动态分析滥觞的世界名画〈人体比例图〉。达文西不但对人体肌肉的线条解剖有相当细腻的研究，对于其动态也很有兴趣，而这幅画也就是典型的代表。从绘图的阶段，到后来的照相、录像及数字化资料，步态分析影响近代的文明其实已经超过五百年了。

　　十六、七世纪，欧洲的贵族流行骑马、赛马与赛狗，竞争加上赌金的诱因，许多人便开始研究赛马与赛狗在跑步中的细节，以连续取像的方式将其周期的肢体位置记录下来，并进行分析，作为比赛中判断胜出机会的参考。

　　随着工业革命与现代科技的进步，取像与记录的方式日新月异，分析测量工具的发展也一日千里，时间点上越来越精密且连续，由位置、位置转变算出速度与加速度，由关节角度、角度转变算出旋转速度与角加速度，由两度空间突破到三度空间，利用地板的反作用力算出动作对地板的作用力与反作用力，再算出每一关节的动力学资料，动作的秘密便无所遁形了。   

　　第二次世界大战中，德国拿这些技术来研究军人负重行军的能力，以便提高行军作战的能力。战后，因为肢残的人数大量增加，医学上也开始留意对肢残的人作步态分析，使他们可以用义肢或手术改善行走功能，效果十分显著。

　　但真正在临床应用上蓬勃发展，并且成为治疗利器，还是这二十年来随着计算机快速发展而来的。最早是运用在老人的中风与残障，以及儿童的脑性麻痹与发展障碍的研究上。一九八○年，被尊为现代步态分析先趋的骨科医师大卫．萨遮兰德说︰「步态分析改变了对行走步态的了解，也改变了对病理步态治疗的思维。」这十多年来，对于行走异常的治疗技术突飞猛进，步态分析绝对功不可没。

　　第二部分：步态的概念

　　人类的步行是一个复杂的过程,它的根本目的是从一处安全有效地转移到另一处。步行是指通过双脚的交互动作移行机体的人类特征性活动。步行需要全身肌肉的参与,包括人体重心移位,骨盆倾斜旋转,髋、膝、踝关节伸屈及内外旋展等,使人体位移的一种复杂的随意运动。步态则是人类步行的行为特征,涉及行为习惯、职业、教育、年龄及性别等因素,也受到多种疾病的影响。

　　由于人类个体之间的内在差异,每个人的步态模式都是独特的。然而,由于每个人都有基本相同的解剖和生理结构,所以健康人的步行是在一系列相似的过程中完成的。在这种周期性的和高度自动化的运动模式中,包含有躯体和四肢有节律的动态变化,在连续的步行过程中,各个步态周期之间的差异是非常细微的。

　　第三部分：步态分析的概念

　　行走是人体日常生活中重复最多的一种整体性运动。直立行走运动是人类长期进化的结果。现代测量技术的发展使我们有可能对人类行走时身体各部分,特别是下肢的运动和受力情况进行动态的数量化分析,这项工作逐渐发展为生物力学的一个特殊分支,并被定名为步态分析。步态分析就是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、疗效评定及损伤机制的研究等。

　　同时,步态分析也是一种对人体行走方式进行客观记录并对步行功能进行系统评价的有效手段,是康复评定的重要组成部分。在临床工作中,对患有神经系统或骨骼肌肉系统疾病而可能影响行走能力的患者需要进行步态分析,以评估患者是否存在异常步态以及步态异常的性质和程度,为分析异常步态原因和矫正异常步态、制订治疗方案提供必要的依据。

　　第四部分：正常步态

　　所谓正常步态是指当一个健康成人用自我感觉最自然、最舒坦的姿态行进时的步态,它具有如下3个特点:身体平稳、步长适当、耗能最少。正常步态需要中枢神经系统、周围神经系统及骨骼肌肉的动态整合,是通过骨盆、髋关节、膝关节、踝关节和足趾的一系列活动完成的,而躯干则基本保持在两足之间的支撑面上。正常步态应该是髋关节、膝关节、踝关节的灵活运动,身体良好的平衡能力以及头、躯干、四肢协调、流畅的配合运动。正常步态很流畅的原因就是将重心最小限度地定位于骨盆,加上适宜的关节运动和适宜的力量,如果不能保证这些,则会导致异常步态的产生。

　　第五部分：步态周期

　　步态周期从一侧足跟接地起到同侧足跟再次接地止称为一个步行周期,由支撑相和摆动相构成。支撑相是指脚与地面相接的时期,包括足跟接地、足掌接地、支撑中期、足跟离地、足趾离地5个时段;摆动相为脚离开地面的时期,由加速期、摆动中期、减速期这3期构成。在一个正常的步行周期中,支撑相占60%,其中大约有10%为双支撑相,摆动相占40%。这些百分比是通过正常人以较舒适的速度步行时测得的,随着步行速度的变化,这些百分比会发生很大的变化。加快步行速度会延长单支撑相的时间,而缩短双支撑相的时间[10]。步行时身体重心做上下约5°的移动,骨盆做幅度8°左右的前后旋转。正常步态的维持,应为髋关节前屈30°,后伸10°;膝关节充分伸展,屈曲60°;踝关节跖屈20°,背伸15°左右。

　　第六部分：步态分析

　　步态分析是利用力学的概念、处理手段和已经掌握的人体解剖、生理学知识对人体行走的功能进行对比分析的一种生物力学研究方法。步态分析可分为定性法(目测分析法)和定量法(仪器分析法)两种。

　　第七部分：定性分析

　　定性分析临床医生通常进行的是目测步态分析,即由医务人员通过目测的方法观察病人的行走过程,然后根据所得印象或按照一定观察项目逐项评价的结果,凭借其丰富的临床经验得出初步分析结论。目测法只能定性,不能定量。观察时需从侧、前、后3个方向分别观察患者行走时各关节、肌肉、骨盆的运动情况及全身姿势的协调性状况。这种类型的步态分析无法提供量化信息,并且由于人类步行的速度和复杂化等原因,有很多局限性。如果是在病理步态下产生的差异或代偿,情况将更加复杂。因此,在步态训练的前、中、后还可采用直接或间接(录像)观察法,详细观察患者在行走时身体各个部分的变化,如头是否抬起;颈是否居中;患侧肩带是否下压、肩胛骨是否后缩或前伸;躯干是否痉挛、向患侧扭曲或向健侧倾斜;患侧骨盆是否上提、后突、向前或向后旋转;髋、膝、踝线性排列是否正常;患侧下肢负重及重心转移的情况;下肢伸肌、外展肌群肌张力增高及屈髋、屈膝、踝背屈的程度;双臂摆动的幅度;步长、步宽及步速;膝关节的控制能力;足的内翻和外翻;整体运动的对称性和协调性等。

　　第八部分：定量分析

　　定量分析步态的定量分析在国内已逐步应用于临床及科研,为客观评定提供了一种精确有效的手段;可对步态分析的基础参数(步速、步频、步长)、时相与周期、站立相力矩及下肢关节角度等多种步态指标进行定量分析,指导步态训练。定量分析法主要分为运动学分析、运动力学分析、行走能力的评定。

　　行走能力的评定根据行走的距离和辅助量两个方面评分，其评分标准如下：

　　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的步行50米。不用轮椅

　　6分：有条件的独立——步行者可独立步行50米，但需要辅助器具如下肢矫形器，假肢、特殊改制的鞋、手杖、步行器等

　　5分：监护或准备——可以步行50米，但需要他人监护，提示及做行走前的准备工作。

　　4分：最小量帮助——步行时需要他人用手轻轻的接触或偶尔帮助。患者至少独立完成大于等于75%的50米的行进动作

　　3分：中等量帮助——步行时需要他人轻轻的用手上提患者身体。患者至少独立完成50%-74%50米的行进动作

　　2分：最大量帮助——患者至少独立完成25%-49%的50米行进动作，仅需一人帮助

　　1分：完全帮助——患者仅完成25%不到的行走动作需要2人帮助，不能行走17米

　　第九部分：常见的异常步态

　　平足：平足的距下关节在一个步态周期的转动，虽然也是从足跟外侧着地时的距下关节处于略有内翻状态，且着地后先外翻到零，但持续重度外翻且前足迅速到M1着地，所以距下关节的外翻比正常足大很多，而且提前到15％时，即对侧足刚离地，距下关节就开始从外翻向内翻转动，到对侧足着地时已处于内翻并持续到70％后才外翻。

　　尖足：足跟不着地，有轻度、中度和重度。

　　偏瘫步态：患侧无驱动力且支撑差，又由于足背屈肌麻痹，伴有足下垂，步行时身体向健侧倾斜并依赖于健侧，故步行有停滞现象且患侧为尖足步态并画圈。由于重心转移有困难，则转移很短促，又形成明显的跳跃步行。在矢状面上还可看到患者使头部交替向前方探出，称为鸡样步态或鸽样步态。

　　膝内翻（O腿）步态：内八字或肩向侧方倾斜代偿，步宽很小。

　　膝外翻（X腿）步态：内八字或肩向侧方移动代偿，步向角闭锁，步宽15㎝。

　　附录：大腿假肢步态分析