康復(fù)醫(yī)學(xué)講義：臨床步態(tài)分析

臨床步態(tài)分析步態(tài)是人類步行的行為特征。步行是人類生存的基礎(chǔ)，是人類與其它動(dòng)物區(qū)別的關(guān)鍵特征之一。正常步行并不需要思考，然而步行的控制十分復(fù)雜，包括中樞命令，身體平衡和協(xié)調(diào)控制，涉及足、踝、膝、髖、軀干、頸、肩、臂的肌肉和關(guān)節(jié)協(xié)同運(yùn)動(dòng)。任何環(huán)節(jié)的失調(diào)都可能影響步態(tài)，而某些異常也有可能被代償或掩蓋。臨床步態(tài)分析旨在通過(guò)生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)手段，揭示步態(tài)異常的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素，從而協(xié)助康復(fù)評(píng)估和治療，也有助于協(xié)助臨床診斷、療效評(píng)估、機(jī)理研究等。概述（一）自然步態(tài)1、步行的基本功能從某一地方安全、有效地移動(dòng)到另一地方。2、自然步態(tài)的要點(diǎn)(1)合理的步長(zhǎng)、步寬、步頻。(2)上身姿勢(shì)穩(wěn)定。(3)最佳能量消耗或最省力的步行姿態(tài)。3、自然步態(tài)的生物力學(xué)因素(1)具備控制肢體前向運(yùn)動(dòng)的肌力或機(jī)械能。(2)可以在足觸地時(shí)有效地吸收機(jī)械能，以減小撞擊，并控制身體的前向進(jìn)程。(3)支撐相有合理的肌力及髖膝踝角度，以及充分的支撐面。(4)擺動(dòng)相有足夠的推進(jìn)力、充分的下肢地面廓清和合理的足觸地姿勢(shì)控制。（二）步行周期1、支撐相下肢接觸地面和承受重力的時(shí)相，占步行周期的60%，包括：早期(earlystance)包括首次觸地和承重反應(yīng)，正常步速時(shí)占步行周期的10%~12%。①首次觸地指足跟接觸地面的瞬間，使下肢前向運(yùn)動(dòng)減速，落實(shí)足在支撐相的位置的動(dòng)作。參與的肌肉包括脛前肌、臀大肌、腘繩肌。首次觸地異常是造成支撐相異常的最常見(jiàn)原因之一。②承重反應(yīng)指首次觸地之后重心由足跟向全足轉(zhuǎn)移的過(guò)程。骨盆運(yùn)動(dòng)在此期間趨向穩(wěn)定，參與的肌肉包括股四頭肌、臀中肌、腓腸肌。③雙支撐相支撐足首次觸地及承重反應(yīng)期相當(dāng)于對(duì)側(cè)足的減重反應(yīng)和足離地，由于此時(shí)雙足均在地面，又稱之為雙支撐相。雙支撐相是步行周期中最穩(wěn)定的時(shí)期。雙支撐相的時(shí)間與步行速度成反比。雙支撐相時(shí)間延長(zhǎng)，使步行速度越慢，步行越穩(wěn)定；而雙支撐相時(shí)間縮短，使步行速度加快，但步行越不穩(wěn)定；到跑步時(shí)雙支撐相消失，表現(xiàn)為雙足騰空。患者步行障礙時(shí)往往首先出現(xiàn)的異常就是雙支撐相時(shí)間延長(zhǎng)，步行速度減慢，以增加步行的穩(wěn)定性。④地面反作用力（GRF）首次觸地時(shí)的GRF一般相當(dāng)于體重和加速度的綜合，正常步速時(shí)為體重的120%~140%。步速越快，GRF越高。下肢承重能力降低時(shí)可以通過(guò)減慢步速，減少肢體首次觸地負(fù)荷。緩慢步態(tài)的GRF等于體重?；颊咴谙轮兄啬芰p退時(shí)往往通過(guò)減慢步行速度以減輕下肢承重負(fù)荷。中期(midstance)支撐足全部著地，對(duì)側(cè)足處于擺動(dòng)相，是唯一單足支撐全部重力的時(shí)相，正常步速時(shí)大約為步行周期的38%~40%。主要功能是保持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定，控制脛骨前向慣性運(yùn)動(dòng)，為下肢向前推進(jìn)做準(zhǔn)備。參與的肌肉主要為腓腸肌和比目魚肌。下肢承重力小于體重或身體不穩(wěn)定時(shí)此期縮短，以將重心迅速轉(zhuǎn)移到另一足，保持身體平衡。末期(terminalstance)指下肢主動(dòng)加速蹬離(pushoff)的階段，開(kāi)始于足跟抬起，結(jié)束于足離地約為步行周期的10%~12%。此階段身體重心向?qū)?cè)下肢轉(zhuǎn)移，又稱為擺動(dòng)前期。在緩慢步行時(shí)可以沒(méi)有蹬離，而只是足趾離開(kāi)地面，稱之為足趾離地(toeoff)。踝關(guān)節(jié)保持蹠屈，髖關(guān)節(jié)主動(dòng)屈曲，參與的肌肉為腓腸肌和比目魚肌(等長(zhǎng)收縮)、股四頭肌和髂腰肌(向心性收縮)。2、擺動(dòng)相下肢在空中向前擺動(dòng)的時(shí)相，占步行周期的40%，包括：早期(initialswing)主要的動(dòng)作為足廓清地面和屈髖帶動(dòng)屈膝，加速肢體前向擺動(dòng)，占步行周期的13%~15%。參與的肌肉為脛前肌、髂腰肌、股四頭肌。如果廓清地面障礙(如足下垂)，或加速障礙(髂腰肌和股四頭肌肌力不足)，將影響下肢前向擺動(dòng)，導(dǎo)致步態(tài)異常。中期(midswing)足廓清仍然是主要任務(wù)，占步行周期的10%。參與的肌肉主要為脛前肌，保持踝關(guān)節(jié)背屈。末期(terminalswing)主要任務(wù)是下肢前向運(yùn)動(dòng)減速，準(zhǔn)備足著地的姿勢(shì)，占步行周期的15%。參與的肌肉包括腘繩肌、臀大肌、脛前肌、股四頭肌。步行周期和時(shí)相與步行速度關(guān)系密切，在分析時(shí)必須加以考慮。表3-12正常步行周期中主要肌肉的作用肌肉步行周期的作用腓腸肌和比目魚肌支撐相中期至蹬離，首次觸地臀大肌擺動(dòng)相末期，首次觸地至支撐相中期腘繩肌擺動(dòng)相中期，首次觸地至承重反應(yīng)結(jié)束髂腰肌和股內(nèi)收肌足離地至擺動(dòng)相早期股四頭肌擺動(dòng)相末期，首次觸地至支撐相中期足離地至擺動(dòng)相早期脛前肌首次觸地至承重反應(yīng)結(jié)束足離地至再次首次觸地右足支撐相擺動(dòng)相早期中期末期早期中期末期雙支撐雙支撐左足支撐相擺動(dòng)相支撐相末期早期中期末期早期中期雙支撐雙支撐步行周期050%100%圖3-12步行周期示意圖（三）運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征1、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(1)人體重心人體重心位于第二骶骨前緣，兩髖關(guān)節(jié)中央。直線運(yùn)動(dòng)時(shí)該中心是身體上下和左右擺動(dòng)度最小的部位。身體重心擺動(dòng)包括：①骨盆前后傾斜擺動(dòng)側(cè)的髖關(guān)節(jié)前向速度高于支撐側(cè)，造成骨盆前傾。②骨盆左右傾斜擺動(dòng)側(cè)骨盆平面低于支撐側(cè)。③骨盆側(cè)移支撐相骨盆向支撐腿的方向側(cè)移。④縱向擺動(dòng)重力中心在單支撐相時(shí)最高，雙支撐相時(shí)最低。上下擺動(dòng)8~10cm。⑤膝關(guān)節(jié)支撐相早期屈曲支撐側(cè)膝關(guān)節(jié)屈曲15度。⑥體重轉(zhuǎn)移支撐側(cè)早期在蹠屈肌的作用下體重由足跟轉(zhuǎn)移到全足。⑦膝關(guān)節(jié)支撐相晚期屈曲支撐側(cè)膝關(guān)節(jié)屈曲30~40度。⑧步行時(shí)減少重心擺動(dòng)是降低能耗的關(guān)鍵。(2)廓清機(jī)制廓清指步行擺動(dòng)相下肢適當(dāng)離開(kāi)地面，以保證肢體向前行進(jìn)，包括擺動(dòng)相早期-中期髖關(guān)節(jié)屈曲，擺動(dòng)相早期膝關(guān)節(jié)屈曲，擺動(dòng)相中-后期踝關(guān)節(jié)背屈。骨盆穩(wěn)定性參與廓清機(jī)制。支撐相的影響包括：支撐中期踝蹠屈控制(防止脛骨過(guò)分前向行進(jìn))，中期至末期膝關(guān)節(jié)伸展和末期足跟抬起(踝蹠屈)。2、動(dòng)力學(xué)特征步態(tài)的動(dòng)力學(xué)特征與步行速度有關(guān)。臨床步態(tài)分析一般采用自然步行速度，即受試者最舒服和能量使用效率最高的步行方式（圖3-13）：垂直重力垂直重力呈雙峰型，即首次觸地時(shí)身體GRF超過(guò)體重，表現(xiàn)為第一次高峰；在身體重心越過(guò)重力線時(shí)，體重向?qū)?cè)下肢轉(zhuǎn)移，至對(duì)側(cè)下肢首次觸地并進(jìn)入承重期時(shí)GRF降低到最低點(diǎn)；然后由于蹬離的反作用力，GRF增加，一般與承重期的應(yīng)力相似；在足離地時(shí)壓力降低到零，進(jìn)入擺動(dòng)相。在下肢承重能力降低時(shí)，可以通過(guò)減慢步行速度，以減輕關(guān)節(jié)承重，此時(shí)GRF的雙高峰曲線消失，表現(xiàn)為與體重一致的單峰波形。剪力垂直剪力在首次觸地時(shí)向前，越過(guò)重心線時(shí)剪力向后。表現(xiàn)為前后反向的尖峰圖形。左右（內(nèi)外）剪力形態(tài)相似，但是幅度較小。力矩力矩是機(jī)體外力與內(nèi)力作用的綜合，是動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的結(jié)合，受肌肉力量、關(guān)節(jié)穩(wěn)定度和運(yùn)動(dòng)方向的影響。前后剪力垂直GRF前后剪力垂直GRF左足右足圖7-2、步行動(dòng)力學(xué)特征二、步態(tài)分析方法（一）臨床分析臨床分析是步態(tài)評(píng)估的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室的檢查結(jié)果最終都必須與臨床分析結(jié)合。1、內(nèi)容（1）病史回顧包括既往手術(shù)、損傷、神經(jīng)病變等病史。（2）體格檢查重點(diǎn)在腱反射和病理反射、肌力和肌張力、關(guān)節(jié)活動(dòng)度、感覺(jué)（觸覺(jué)/痛覺(jué)/本體感覺(jué)）、壓痛、腫脹、皮膚狀況(潰瘍/顏色)等。（3）步態(tài)觀察注意全身姿勢(shì)和步態(tài)，包括步行節(jié)律、穩(wěn)定性、流暢性、對(duì)稱性、重心偏移、手臂擺動(dòng)、諸關(guān)節(jié)姿態(tài)與角度、患者神態(tài)與表情、輔助裝置(矯形器、助行器)的作用等（表3-13）。在自然步態(tài)觀察的基礎(chǔ)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(guò)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(píng)估。（4）診斷性治療診斷性神經(jīng)阻滯(局部麻醉劑注射)有助于鑒別肢體畸形的原因和指導(dǎo)康復(fù)治療。關(guān)節(jié)畸形可以分為動(dòng)態(tài)畸形和靜態(tài)畸形。動(dòng)態(tài)畸形指肌肉痙攣或張力過(guò)高導(dǎo)致肌肉控制失平衡，使關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，診斷性治療可明顯改善功能。靜態(tài)畸形指骨骼畸形以及關(guān)節(jié)或肌肉攣縮導(dǎo)致的關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，診斷性治療無(wú)變化。表3-13步態(tài)臨床觀察要點(diǎn)步態(tài)內(nèi)容觀察要點(diǎn)步行周期時(shí)相是否合理左右是否對(duì)稱行進(jìn)是否穩(wěn)定和流暢步行節(jié)律節(jié)奏是否勻稱速率是否合理疼痛是否干擾步行部位、性質(zhì)與程度與步行障礙的關(guān)系發(fā)作時(shí)間與步行障礙的關(guān)系肩、臂塌陷或抬高前后退縮肩活動(dòng)度降低軀干前屈或側(cè)屈扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)過(guò)度或不足骨盆前、后傾斜左、右抬高旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)膝關(guān)節(jié)擺動(dòng)相是否可屈曲支撐相是否可伸直關(guān)節(jié)是否穩(wěn)定踝關(guān)節(jié)是否可背屈和蹠屈是否下垂/內(nèi)翻/外翻關(guān)節(jié)是否穩(wěn)定足是否為足著地跟是否為足趾離地是否穩(wěn)定足接觸面足是否全部著地兩足間距是否合理是否穩(wěn)定2、步態(tài)障礙的病因和病理基礎(chǔ)步態(tài)障礙主要表現(xiàn)為活動(dòng)障礙、安全性降低和疼痛。異常步態(tài)的代償導(dǎo)致步行能耗增加。障礙的主要原因?yàn)樯窠?jīng)肌肉因素和骨關(guān)節(jié)因素。骨關(guān)節(jié)因素由于運(yùn)動(dòng)損傷、骨關(guān)節(jié)疾病、先天畸形、截肢、手術(shù)等造成的軀干、骨盆、髖、膝、踝、足靜態(tài)畸形和兩下肢長(zhǎng)度不一致。疼痛和關(guān)節(jié)松弛等也對(duì)步態(tài)產(chǎn)生明顯影響。神經(jīng)肌肉因素中樞神經(jīng)損傷，包括中風(fēng)、腦外傷、脊髓損傷和疾病、腦癱、帕金森氏綜合癥等造成的痙攣步態(tài)、偏癱步態(tài)、剪刀步態(tài)、共濟(jì)失調(diào)步態(tài)、蹣跚步態(tài)等。原發(fā)性原因主要是肌肉張力失衡和肌肉痙攣；繼發(fā)性因素包括關(guān)節(jié)和肌腱攣縮畸形、代償性步態(tài)改變等。外周神經(jīng)損傷，包括神經(jīng)叢損傷、神經(jīng)干損傷、外周神經(jīng)病變等導(dǎo)致的特定肌肉無(wú)力性步態(tài)，例如臀大肌步態(tài)、臀中肌步態(tài)、股四頭肌步態(tài)等。原發(fā)因素為肌肉失神經(jīng)支配，肌肉無(wú)力或癱瘓；繼發(fā)因素包括肌肉萎縮、關(guān)節(jié)和肌腱攣縮畸形、代償性步態(tài)改變；兒童患者可伴有繼發(fā)性骨骼發(fā)育異常，導(dǎo)致步態(tài)異常。3、臨床觀察的局限性時(shí)間局限由于步行速度較快，臨床肉眼很難同時(shí)觀察到瞬間變化的情況，例如足在擺動(dòng)相的旋轉(zhuǎn)，足跟著地時(shí)的旋轉(zhuǎn)傾斜、髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度變化等?？臻g局限由于人的視覺(jué)局限，因此難以進(jìn)行三維方向觀察。記憶局限人的記憶能力難以對(duì)長(zhǎng)期縱向變化進(jìn)行客觀和全面對(duì)比分析。思維局限步態(tài)的臨床觀察主要依賴個(gè)人的觀察能力和經(jīng)驗(yàn)，缺乏客觀數(shù)據(jù)，難以進(jìn)行定量評(píng)估，從而在一定程度上影響評(píng)估的客觀性和準(zhǔn)確性。（二）運(yùn)動(dòng)學(xué)分析1、定義運(yùn)動(dòng)學(xué)(Kinematics)是研究步行時(shí)肢體運(yùn)動(dòng)時(shí)間和空間變化規(guī)律的科學(xué)方法，主要包括：步行整體時(shí)間與空間測(cè)定和肢體節(jié)段性運(yùn)動(dòng)方向測(cè)定。2、時(shí)間/空間參數(shù)測(cè)定（1）足印法是步態(tài)分析最早期和簡(jiǎn)易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般為4~6m）鋪上白紙。受試者走過(guò)白紙，留下足跡，便可以測(cè)量距離。也可以在黑色通道上均勻撒上白色粉末，讓患者赤足通過(guò)通道，留下足跡。獲得的參數(shù)包括：①步長(zhǎng)(Steplength)指一足著地至對(duì)側(cè)足著地的平均距離。國(guó)內(nèi)也有稱之為步幅。②步長(zhǎng)時(shí)間(steptime)指一足著地至對(duì)側(cè)足著地的平均時(shí)間。③步幅(Stridelength)指一足著地至同一足再次著地的距離，也有稱為跨步長(zhǎng)。④步行周期(cycletime)指平均步幅時(shí)間(stridetime)，相當(dāng)于支撐相與擺動(dòng)相之和。⑤步頻(cadence)指平均步數(shù)（步/min），步頻=60(s)÷步長(zhǎng)平均時(shí)間(s)。由于步長(zhǎng)時(shí)間兩足不同，所以一般取其均值。有人按左右步長(zhǎng)單獨(dú)計(jì)算步頻，以表示兩側(cè)步長(zhǎng)的差異。⑥步速(velocity)指步行的平均速度(m/s)，步速=步幅÷步行周期。⑦步寬(walkingbase)：也稱之為支撐基礎(chǔ)(supportingbase)，指兩腳跟中心點(diǎn)或重力點(diǎn)之間的水平距離，也有采用兩足內(nèi)側(cè)緣或外側(cè)緣之間的最短水平距離。左右足分別計(jì)算。⑧足偏角(toeoutangle)指足中心線與同側(cè)步行直線之間的夾角。左右足分別計(jì)算。（2）足開(kāi)關(guān)足開(kāi)關(guān)是一種微型的電子開(kāi)關(guān)，裝置在類似于鞋墊形狀的測(cè)定板內(nèi)，分別置放于前腳掌（掌開(kāi)關(guān)）和腳跟（跟開(kāi)關(guān)）。電子開(kāi)關(guān)由足跟觸地首先觸發(fā)跟開(kāi)關(guān)，前腳掌觸地時(shí)觸發(fā)掌開(kāi)關(guān)，腳跟離地時(shí)關(guān)閉跟開(kāi)關(guān)，腳尖離地時(shí)關(guān)閉掌開(kāi)關(guān)。這是最常用的時(shí)間定位標(biāo)志。除了可以迅速獲得上述參數(shù)外，還可以獲得下列資料：①第一雙支撐相，跟開(kāi)關(guān)觸發(fā)至掌開(kāi)關(guān)觸發(fā)的時(shí)間。②單足支撐相，跟開(kāi)關(guān)與掌開(kāi)關(guān)同時(shí)觸發(fā)的時(shí)間。③第二雙支撐相，跟開(kāi)關(guān)關(guān)閉和掌開(kāi)關(guān)關(guān)閉之間的時(shí)間。④擺動(dòng)相，掌開(kāi)關(guān)關(guān)閉至下次跟開(kāi)關(guān)觸發(fā)的時(shí)間。⑤各時(shí)相在步行周期的比例。（3）電子步態(tài)墊電子步態(tài)墊是足印法和足開(kāi)關(guān)的結(jié)合，其長(zhǎng)度為3~4m，有10,000個(gè)壓感電阻均勻分布在墊下。受試者通過(guò)該墊時(shí)，足底的壓力直接被監(jiān)測(cè)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)立即求出上述所有參數(shù)。3、節(jié)段性運(yùn)動(dòng)測(cè)定節(jié)段性運(yùn)動(dòng)測(cè)定是指步行時(shí)特定關(guān)節(jié)或運(yùn)動(dòng)中心的三維動(dòng)態(tài)分析，即步行時(shí)關(guān)節(jié)各方向活動(dòng)角度的動(dòng)態(tài)變化及其與步行時(shí)相之間的關(guān)系。常用的分析方式有：（1）同步攝像分析在4~8米的步行通道的周圍設(shè)置2~6臺(tái)攝像機(jī)，同時(shí)記錄受試者步行圖象，并采用同步慢放的方式，將受試者的動(dòng)作分解觀察和分析。（2）三維數(shù)字化分析通過(guò)2~6臺(tái)檢測(cè)儀(數(shù)字化檢測(cè)儀或特殊攝像機(jī))連續(xù)獲取受試者步行時(shí)關(guān)節(jié)標(biāo)記物的信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，分析受試者的三維運(yùn)動(dòng)特征（圖3-14）。同一標(biāo)記物被兩臺(tái)以上的檢測(cè)儀同時(shí)獲取時(shí)，即可進(jìn)行三維圖象重建和分析。輸出結(jié)果包括：數(shù)字化重建的三維步態(tài)、各關(guān)節(jié)三維角度變化、速率和時(shí)相。關(guān)節(jié)標(biāo)記物一般置放于需要觀察的關(guān)節(jié)或重力中心。（3）關(guān)節(jié)角度計(jì)分析采用特制的關(guān)節(jié)角度計(jì)固定于被測(cè)關(guān)節(jié)，記錄關(guān)節(jié)活動(dòng)的角度改變，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并用計(jì)算機(jī)重建步態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，特別是上肢檢查十分方便；缺點(diǎn)是難以正確記錄旋轉(zhuǎn)和傾斜活動(dòng)。C4C4步行通道步態(tài)墊壓力板C5C2步行通道步態(tài)墊壓力板C5C2C1C1EMGC6C3EMGC6C3中心處理計(jì)算機(jī)中心處理計(jì)算機(jī)圖3-14、三維數(shù)字化步態(tài)分析系統(tǒng)示意圖C1-C6指攝象機(jī)或數(shù)字化記錄儀膝關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié)踝關(guān)節(jié)踝關(guān)節(jié)步行周期圖7-4、正常人步行時(shí)側(cè)面髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度變化趨勢(shì)（三）動(dòng)力學(xué)分析1、定義動(dòng)力學(xué)(kenetics)分析是對(duì)步行時(shí)作用力、反作用力強(qiáng)度、方向和時(shí)間的研究方法。牛頓第三定律（作用力=反作用力）是動(dòng)力學(xué)分析的理論基礎(chǔ)。2、測(cè)定方法(1)測(cè)力平臺(tái)步行時(shí)人體GRF可以通過(guò)測(cè)力平臺(tái)記錄，以分析力的強(qiáng)度、方向和時(shí)間。測(cè)力平臺(tái)一般平行設(shè)置在步行通道的中間，可以平行或前后放置，關(guān)鍵是保證連續(xù)記錄一個(gè)步行周期的壓力。測(cè)力平臺(tái)測(cè)定身體運(yùn)動(dòng)時(shí)的垂直力和剪力。垂直力是體重施加給測(cè)力平臺(tái)的垂直應(yīng)力，而剪力是肢體行進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的前后/左右方向的力。與運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)結(jié)合可以分析內(nèi)力，即肌肉、肌腱、韌帶和關(guān)節(jié)所產(chǎn)生的控制外力的動(dòng)力，一般以力矩表示。(2)足測(cè)力板采用特制超薄的測(cè)力墊直接插入到受試者鞋內(nèi)，測(cè)定站立或步行時(shí)足底受力分布及重心移動(dòng)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)變化，協(xié)助設(shè)計(jì)合適的矯形鞋和步態(tài)分析。（四）動(dòng)態(tài)肌電圖1、定義動(dòng)態(tài)肌電圖指在活動(dòng)狀態(tài)同步檢測(cè)多塊肌肉電活動(dòng)的測(cè)定方法，揭示肌肉活動(dòng)與步態(tài)關(guān)系的肌肉電生理研究，是臨床步態(tài)分析必不可少的環(huán)節(jié)。2、生理基礎(chǔ)肌肉收縮是步行的基礎(chǔ)因素，涉及肌肉收縮的時(shí)相和力量。肌肉活動(dòng)具有步行速度及環(huán)境依賴性。參與步行控制的肌肉數(shù)量和質(zhì)量均有很大的冗余或儲(chǔ)備力，從而使關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與肌肉活動(dòng)之間出現(xiàn)復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。步態(tài)異常既可以是原發(fā)性神經(jīng)肌肉功能障礙的結(jié)果，也可能由于骨關(guān)節(jié)功能的障礙，導(dǎo)致繼發(fā)性肌肉活動(dòng)異常。因此，動(dòng)態(tài)肌電圖對(duì)于這些問(wèn)題的鑒別起關(guān)鍵作用。3、方法表淺肌肉一般采用表面電極，置放于接近肌腹，同時(shí)與相臨肌肉距離最遠(yuǎn)的部位。。深部肌肉可以采用植入式線電極，其導(dǎo)線表面有絕緣物質(zhì)覆蓋，導(dǎo)線兩端裸露，一端與肌肉接觸，另一端與肌電圖儀連接。三、病理步態(tài)（一）分類支撐相障礙下肢支撐相的活動(dòng)屬于閉鏈運(yùn)動(dòng)，足、踝、膝、髖、骨盆、軀干、上肢、頸、頭均參與步行姿勢(shì)。閉鏈系統(tǒng)的任何改變都將引起整個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈的改變，遠(yuǎn)端承重軸（踝關(guān)節(jié)）對(duì)整體姿態(tài)的影響最大。支撐面異常足內(nèi)翻、足外翻、單純踝內(nèi)翻和踝內(nèi)翻伴足內(nèi)翻、單純踝外翻和踝外翻伴足外翻、足趾屈曲、拇趾背伸。肢體不穩(wěn)由于肌力障礙或關(guān)節(jié)畸形導(dǎo)致支撐相踝過(guò)分背屈、膝關(guān)節(jié)屈曲或過(guò)伸、膝內(nèi)翻或外翻、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收或屈曲，致使肢體不穩(wěn)。軀干不穩(wěn)一般為髖、膝、踝關(guān)節(jié)異常導(dǎo)致的代償性改變。2、擺動(dòng)相障礙擺動(dòng)相屬于開(kāi)鏈運(yùn)動(dòng)，各關(guān)節(jié)可以有相對(duì)孤立的姿勢(shì)改變，但是往往引起對(duì)側(cè)支撐相下肢姿態(tài)發(fā)生代償性改變；近端軸（髖關(guān)節(jié)）的影響最大。肢體廓清障礙垂足、膝僵硬、髖關(guān)節(jié)屈曲受限、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收受限。肢體行進(jìn)障礙膝僵硬、髖關(guān)節(jié)屈曲受限或?qū)?cè)髖關(guān)節(jié)后伸受限、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收。（二）常見(jiàn)異常步態(tài)異常步態(tài)可以孤立存在，也可以組合存在，構(gòu)成復(fù)雜的臨床現(xiàn)象。1、足內(nèi)翻是最常見(jiàn)的病理步態(tài)，多見(jiàn)于上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病變患者，常合并足下垂和足趾卷屈。步行時(shí)足觸地部位主要是足前外側(cè)緣，特別是第五蹠骨基底部，常有承重部位疼痛，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，進(jìn)而影響全身平衡。支撐相早期和中期由于踝背屈障礙，導(dǎo)致脛骨前向移動(dòng)受限，從而促使支撐相末期膝關(guān)節(jié)過(guò)伸，以代償脛骨前移不足。由于膝關(guān)節(jié)過(guò)伸，足蹬離力降低，使關(guān)節(jié)做功顯著下降。此外髖關(guān)節(jié)也可發(fā)生代償性屈曲?；贾珨[動(dòng)相地面廓清能力降低。步態(tài)障礙患者糾正足內(nèi)翻往往是改善步態(tài)的第一要素。與足內(nèi)翻畸形相關(guān)的肌肉包括：脛前肌、脛后肌、趾長(zhǎng)屈肌、腓腸肌、比目魚肌、拇長(zhǎng)伸肌和腓骨長(zhǎng)肌。其中脛前肌、脛后肌、腓腸肌和比目魚肌過(guò)分活躍較常見(jiàn)，拇長(zhǎng)伸肌過(guò)度活動(dòng)也有關(guān)聯(lián)。2、足外翻骨骼發(fā)育尚未成熟的兒童或年輕患者多見(jiàn)（例如腦癱），表現(xiàn)為步行時(shí)足向外側(cè)傾斜，支撐相足內(nèi)側(cè)觸地，可有足趾屈曲畸形?？梢詫?dǎo)致舟骨部位胼胝生成和足內(nèi)側(cè)(第一蹠骨)疼痛，明顯影響支撐相負(fù)重。步行時(shí)身體重心主要落在踝前內(nèi)側(cè)。踝背屈往往受限，同樣影響脛骨前向移動(dòng)，增加外翻。嚴(yán)重畸形者可導(dǎo)致兩腿長(zhǎng)度不等，跟距關(guān)節(jié)疼痛和踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)。早期支撐相可有膝關(guān)節(jié)過(guò)伸，足蹬離缺乏力量，擺動(dòng)相踝關(guān)節(jié)蹠屈導(dǎo)致肢體廓清障礙(膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)可產(chǎn)生代償性屈曲)。動(dòng)態(tài)肌電圖可見(jiàn)：腓骨長(zhǎng)肌、腓骨短肌、趾長(zhǎng)屈肌、腓腸肌、比目魚肌過(guò)度活躍或痙攣，脛前肌、脛后肌活動(dòng)降低或肌力下降。3、足下垂足下垂指擺動(dòng)相踝關(guān)節(jié)背屈不足，常與足內(nèi)翻或外翻同時(shí)存在，可導(dǎo)致廓清障礙。代償機(jī)制包括：擺動(dòng)相增加同側(cè)屈髖、屈膝，下肢劃圈行進(jìn)，軀干向?qū)?cè)傾斜。常見(jiàn)的病因是脛前肌無(wú)活動(dòng)或活動(dòng)時(shí)相異常。單純的足下垂主要見(jiàn)于脊髓損傷、兒麻和外周神經(jīng)損傷。4、足趾卷曲支撐相足趾保持屈曲。常見(jiàn)于神經(jīng)損傷、反射性交感神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)障礙、長(zhǎng)期制動(dòng)和攣縮。常伴有足下垂和內(nèi)翻?；颊咧髟V穿鞋時(shí)足趾尖和蹠趾關(guān)節(jié)背面疼痛，伴有胼胝生成。患者?？s短患肢步長(zhǎng)和支撐時(shí)間，導(dǎo)致足推進(jìn)相力量減少。相關(guān)的肌肉包括：趾長(zhǎng)屈肌、拇長(zhǎng)伸肌和屈肌。踝關(guān)節(jié)背屈時(shí)使該畸形加重。動(dòng)態(tài)肌電圖?？梢?jiàn)趾長(zhǎng)屈肌、拇長(zhǎng)屈肌活動(dòng)時(shí)間明顯延長(zhǎng)，腓腸肌和比目魚肌異?；钴S，趾長(zhǎng)伸肌活動(dòng)減弱。5、拇趾背伸多見(jiàn)于中樞神經(jīng)損傷患者?；颊卟叫袝r(shí)(支撐相和擺動(dòng)相)拇趾均背屈，常伴有足下垂和足內(nèi)翻?；颊咧髟V支撐相拇趾和足底第一蹠趾關(guān)節(jié)處疼痛，在支撐相早期和中期負(fù)重困難，因此?？s短受累側(cè)支撐相，使擺動(dòng)相時(shí)間超過(guò)支撐相，從而影響支撐相末期或擺動(dòng)前期的足蹬離力。動(dòng)態(tài)肌電圖可顯示腓腸肌群過(guò)度活躍；擺動(dòng)相拇長(zhǎng)伸肌加強(qiáng)活動(dòng)，以代償足下垂，相應(yīng)地趾長(zhǎng)屈肌活動(dòng)減弱；脛前肌和脛后肌則有可能減弱，但也可以活躍。動(dòng)態(tài)肌電圖檢查對(duì)選擇正確的治療方向有關(guān)鍵的作用。該異常多見(jiàn)于雙腿。6、膝塌陷小腿三頭?。ū饶眶~肌為主）無(wú)力時(shí)，脛骨在支撐相中期和后期前向行進(jìn)過(guò)分，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)或膝塌陷步態(tài)。患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)過(guò)早屈曲，同時(shí)伴有對(duì)側(cè)步長(zhǎng)縮短，同側(cè)足推進(jìn)延遲，如果患者采用增加股四頭肌收縮的方式避免膝關(guān)節(jié)過(guò)早屈曲，并穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)，將導(dǎo)致同側(cè)膝關(guān)節(jié)在支撐相末期屈曲延遲，最終導(dǎo)致伸膝肌過(guò)用綜合癥。患者在不能維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定時(shí)，必須使用上肢支持膝關(guān)節(jié)，以進(jìn)行代償。有關(guān)的肌肉包括：腓腸肌-比目魚肌和股四頭肌。股四頭肌肌電活動(dòng)可延長(zhǎng)和過(guò)度活躍。7、膝僵直支撐相晚期和擺動(dòng)初期的關(guān)節(jié)屈曲角度<40度（正常為60度），同時(shí)髖關(guān)節(jié)屈曲程度及時(shí)相均延遲。擺動(dòng)相膝關(guān)節(jié)屈曲是由髖關(guān)節(jié)屈曲帶動(dòng)，髖關(guān)節(jié)屈曲減少將減少膝關(guān)節(jié)屈曲度，從而減少其擺動(dòng)相力矩，結(jié)果導(dǎo)致拖足?；颊咄跀[動(dòng)相采用劃圈步態(tài)、盡量抬髖或?qū)?cè)下肢踮足（過(guò)早提踵）來(lái)代償。動(dòng)態(tài)肌電圖通常顯示股直肌、股中間肌、股內(nèi)肌和股外肌過(guò)分活躍，髂腰肌活動(dòng)降低，有時(shí)臀大肌和腘繩肌活動(dòng)增加。如果同時(shí)存在足內(nèi)翻，將加重膝僵直。膝僵直常見(jiàn)于上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病變患者，及踝關(guān)節(jié)蹠屈或髖關(guān)節(jié)屈曲畸形患者。固定膝關(guān)節(jié)矯形器和假肢也導(dǎo)致同樣的步態(tài)。8、膝過(guò)伸膝過(guò)伸很常見(jiàn)，但一般是代償性改變，多見(jiàn)于支撐相早期。常見(jiàn)的誘因包括：一側(cè)膝關(guān)節(jié)無(wú)力導(dǎo)致對(duì)側(cè)代償膝過(guò)伸；蹠屈肌痙攣或攣縮導(dǎo)致膝過(guò)伸；膝塌陷步態(tài)時(shí)采用膝過(guò)伸代償；支撐相伸膝肌痙攣；軀干前屈時(shí)重力線落在膝關(guān)節(jié)中心前方，促使膝關(guān)節(jié)后伸以保持平衡。9、膝屈曲較少見(jiàn)，一般為骨關(guān)節(jié)畸形或病變?cè)斐??；颊咴谥蜗嗪蛿[動(dòng)相都保持屈膝姿勢(shì)?；颊咴谥蜗鄷r(shí)必須使用代償機(jī)制以穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)。由于患者在擺動(dòng)相末期不能伸膝，致使步長(zhǎng)縮短。腘繩肌、股四頭肌、腓腸肌、比目魚肌的動(dòng)態(tài)肌電圖常顯示腘繩肌內(nèi)側(cè)頭比外側(cè)頭活躍，腓腸肌通常過(guò)分活躍，特別是在擺動(dòng)相。動(dòng)力學(xué)研究?？梢?jiàn)伸膝受限伴髖關(guān)節(jié)屈曲增加。10、髖過(guò)屈主要表現(xiàn)為支撐相髖關(guān)節(jié)屈曲，特別在支撐相中后期。如果畸形為單側(cè)，對(duì)側(cè)下肢呈現(xiàn)功能性過(guò)長(zhǎng)，步長(zhǎng)縮短，同時(shí)采用抬髖行進(jìn)或軀干傾斜以代償擺動(dòng)相的廓清功能。動(dòng)態(tài)肌電圖常見(jiàn)髂腰肌、股直肌、髖內(nèi)收肌過(guò)度活躍，而伸髖肌和棘旁肌減弱。伸髖肌無(wú)力可導(dǎo)致軀干不穩(wěn)，髖關(guān)節(jié)后伸困難；伸膝肌無(wú)力及踝關(guān)節(jié)蹠屈畸形可導(dǎo)致伸髖肌過(guò)用綜合癥，導(dǎo)致伸髖肌無(wú)力；髖關(guān)節(jié)過(guò)屈時(shí)膝關(guān)節(jié)常發(fā)生繼發(fā)性屈曲畸形，加重步態(tài)障礙。髖關(guān)節(jié)屈曲及其繼發(fā)性畸形不僅影響步態(tài)，嚴(yán)重時(shí)還影響護(hù)理、大小便、甚至坐輪椅。因此治療可以用于