中风偏瘫的步态分析
由于人类个体之间的固有差异，每个人的步态模式都是独一无二的。但由于每个人的解剖和生理结构基本相同，健康人的行走是在一系列相似的过程中完成的[3]。在这种周期性和高度自动化的运动模式中，身体和四肢有节奏的动态变化。在连续行走的过程中，步态周期之间的差异非常微妙[4]。
走路是人类日常生活中重复次数最多的一种整体运动。直立行走是人类长期进化的结果。随着现代测量技术的发展，我们有可能对人体各部分特别是下肢的运动和受力进行动态的定量分析。这项工作逐渐发展成为生物力学的一个特殊分支，并被命名为步态分析。步态分析是研究行走规律的一种检查方法，旨在通过生物力学和运动学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、疗效评价和损伤机制研究[2]。
同时，步态分析也是客观记录人体行走模式、系统评价行走功能的有效手段，是康复评估的重要组成部分。在临床工作中，对于有可能影响其行走能力的神经系统或肌肉骨骼系统疾病的患者，需要进行步态分析，以评估是否存在异常步态以及异常步态的性质和程度，为分析异常步态的原因、纠正异常步态和制定治疗方案提供必要的依据[5]。
2正常和异常步态模式
2.1正常步态所谓正常步态，是指一个健康的成年人以最自然、最舒适的姿势行走时的步态，具有以下三个特征[6]:身体稳定、步长合适、能量消耗最小。正常步态需要中枢神经系统、周围神经系统和骨骼肌的动态整合，通过骨盆、髋关节、膝关节、踝关节和脚趾的一系列活动来完成，而躯干基本保持在两脚之间的支撑面上[7]。正常的步态应该是髋关节、膝关节、踝关节的灵活运动，身体良好的平衡能力和头、躯干、四肢协调流畅的运动[8]。正常步态之所以平稳，是因为将重心定位在骨盆内到最小，加上适当的关节运动和适当的力量。如果这些都不能保证，就会导致步态异常。
2.2步态周期称为行走周期，由支撑阶段和摆动阶段组成[9]。支撑阶段是指脚着地的时期，包括脚跟着地、脚跟着地、中撑、脚跟离地、脚尖离地五个时期；摆动阶段是脚离开地面的时期，由加速期、摆动中期和减速期三个时期组成。在一个正常的行走周期中，支撑阶段占60%，其中约10%为双支撑阶段，摆动阶段占40%。这些百分比是正常人以舒适的速度行走时测得的，随着行走速度的变化，这些百分比会发生很大的变化。加快行走速度会延长单支撑阶段的时间，缩短双支撑阶段的时间[10]。走路时身体重心上下移动5°左右，骨盆前后旋转8°左右。正常步态的维持应为髋关节前屈30°、后伸65438°+00°；膝关节充分伸展，屈曲60°；踝关节屈曲20°，背屈约15 [11]。
2.3异常病理性步态临床上康复干预涉及较多的中枢神经系统病理性步态主要包括中枢神经系统损伤(脑卒中)引起的异常步态(偏瘫步态)[12]；弥漫性脑损伤(脑瘫)引起的步态异常(如脑瘫引起的剪刀步态或舞蹈步态)[13]；小脑损伤或疾病引起的异常步态(“鸭步态”)[14]和基底核疾病引起的异常步态(如帕金森病患者的前向步态)[15]等等。外周神经损伤(特定肌群神经支配丧失)引起的异常步态在临床上也很常见，如臀大肌步态、臀中肌步态、股四头肌步态、胫骨前肌步态和腓肠肌、比目鱼肌无力步态[16]。但上述病理性步态的临床诊断主要取决于其原发病史、临床表现和肉眼检测。因此，目前仍缺乏对患者行进过程中步态异常的定量准确分析，在辅助临床诊疗方面难以提出针对性的诊疗方案。
3步态分析的分类和方法
步态分析是一种生物力学的研究方法，利用力学的概念和处理方法，结合现有的人体解剖学和生理学知识，对人体行走功能进行对比分析[17]。步态分析可分为定性方法(视觉分析)和定量方法(仪器分析)。
3.1定性分析临床医生通常进行视觉步态分析，即医务人员通过目测观察患者的行走过程，然后根据自己的印象或对某些观察项目逐项评估的结果，根据自己丰富的临床经验得出初步的分析结论[18]。目测只能定性，不能定量。需要观察患者从侧、前、后行走时关节、肌肉、骨盆的运动及全身姿势的协调性[19]。这种类型的步态分析不能提供定量信息，并且由于人类行走的速度和复杂性，它具有许多局限性。如果是病理性步态下的差异或代偿，情况会更复杂因此，在步态训练前、中、后，可通过直接或间接(视频)观察，详细观察患者身体各部位的变化[20]，如头部是否抬起；颈部是否居中；患侧肩带是否下压，肩胛骨是否回缩或前伸；躯干是否抽搐、向患侧扭曲或向健侧倾斜；患侧骨盆是否隆起、后凸、向前或向后旋转；髋、膝、踝的线性排列是否正常；患侧下肢的负重和重心偏移情况；下肢伸肌和展肌张力增加，髋屈、膝屈、踝背屈程度增加；手臂摆动的幅度；步长、步宽和步速；膝关节控制能力；脚的内翻和外翻；整个动作的对称与协调[21]。
3.2定量分析步态的定量分析在我国已逐渐应用于临床和科研，为客观评价提供了准确有效的手段；可以定量分析步态分析的基本参数(步速、步速、步长)、相位和周期、站立相位力矩和下肢关节角度，指导步态训练。
3.2.1运动学分析运动学分析是研究行走过程中肢体运动时空变化规律的科学方法，主要包括:行走整体时空的确定和肢体分段运动方向的确定。脚着地的时空型是综合行走的终点。在站立阶段和摆动阶段的时间和空间连续的过程中，可以测量基本变量来描述步态。这些数据可以通过测量脚接触地面的距离和时间来获得，比如使用墨水和纸、脚踏开关和一些更复杂的技术系统[22]。
目前常用的是分段运动测量，即对特定关节或运动中心进行三维动态分析。获得了行走过程中各方向关节运动角度的动态变化及其与行走时相的关系。常用的分析方法有:①同步摄像分析。在4 ~ 8 m的行走通道周围设置2 ~ 6个摄像头，同时记录被试者的行走图像，并对被试者的动作进行分解，以同步慢速的方式进行观察分析。②三维数字分析。2 ~ 6个探测器(数字探测器或专用摄像机)连续获取受试者行走时关节标志物的信号，通过计算机转换成数字信号，分析受试者的三维运动特征[23]。当两个以上的探测器同时采集到同一标记时，可以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、各关节的三维角度变化、速度和相位。关节标志一般放在要观察的关节或重心。③关节测角仪分析。用专门的关节测角仪固定被测关节，记录关节活动的角度变化，转换成数字信号，用计算机重建步态[24]。优点是操作简单，尤其是上肢检查方便；缺点是很难准确记录身体的旋转和倾斜活动。