第三节 步态的运动学分析

一、定义

运动学是研究步行时肢体运动时间和空间变化规律的科学方法，主要包括：步行整体时间与空间测定和肢体节段性运动方向测定，主要围绕影响步态的六大因素的测量，来进行运动学分析。

二、时间 / 空间参数测定

（一）足印法

足印法是步态分析最早期和简易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般为 4~6m）铺上白纸。受试者走过白纸，留下足迹，便可以测量距离。也可以在黑色通道上均匀撒上白色粉末，让患者赤足通过通道，留下足迹，即可测得步长、步宽等数据。

（二）摄像分析

在4~8米的步行通道的周围设置2~6台摄像机，同时记录受试者步行图像，并采用同步慢放的方式，将受试者的动作分解观察和分析。还可以根据摄像机拍摄速度，获得相关时间数据，从而计算出步行过程的参数包括：

（1）步长：指一足着地至对侧足着地的平均距离。国内也称之为步幅。

（2）步长时间：指一足着地至对侧足着地的平均时间。

（3）步幅：指一足着地至同一足再次着地的距离，也有称为跨步长。

（4）步行周期：指平均步幅时间，相当于支撑相与摆动相之和。

（5）步频：指平均步数（步/min），步频=60(s)÷步长平均时间(s)。由于步长时间两足不同，所以一般取其均值。有人按左右步长单独计算步频，以表示两侧步长的差异。

（6）步速：指步行的平均速度(m/s)，步速=步幅÷步行周期。

（7）步宽：也称之为支撑基础，指两脚跟中心点或重力点之间的水平距离，也有采用两足内侧缘或外侧缘之间的最短水平距离。左右足分别计算。

（8）足偏角：指足中心线与同侧步行直线之间的夹角。左、右足分别计算。

（三）三维数字化分析

通过2~6台检测仪（数字化检测仪或特殊摄像机)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。同一标记物被两台以上的检测仪同时获取时，即可进行三维图像重建和分析。输出结果包括：数字化重建的三维步态、各关节三维角度变化、速率和时相。影响步态的六大因素中，有关骨盆的转动，下肢在平面中的转动等参数，都必须通过三维数字化分析方法才能得到。关节标记物一般置放于需要观察的关节或按有关计算方法安放。

（四）关节角度计分析

采用特制的关节角度计固定于被测关节，记录关节活动的角度改变（图2-12），转换为数字信号并用计算机重建步态。优点是操作简便，特别是上肢检查十分方便；缺点是难以正确记录旋转和倾斜活动。

图2-12 髋、膝、踝关节角度的运动学参数统计