神经疾病的步态分析和步行训练

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1、步态分析神经疾病的步态分析和步行训练南京医科大学第一附属医院励建安一、临床步态分析的技术进展运动和步态分析的研究和应用从１９世纪末摄影技术刚兴起的时候就开始发展，迄今已经１００多年的历史。但是进入临床实用阶段只有１０多年的历史，关键的突破来自于步态分析技术的进步，包括：１、运动学数据采集和显示的实时性提高运动学分析（ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓ）需要对步行和其它运动时数十个关节标记体不断地进行数据采集，数据采集频率一般在６０次／分以上，并对关节和躯体阶段性运动轨迹进行分析（图１）和三维重建。如此大量数据采集和处理的技术要求很高。长期以来步态分析需要事后

2、进行，而且耗时巨大，从而极大地限制了这一技术的临床应用。近年来由图１步行时膝关节的运动轨迹于计算机技术的高速发展，一台普通服务器的性能已经达到过去小型机甚至大型机的水平，数据自动采集和分析的速率极大地提高，从而可以实现关节标记信号在运动中的实时采集和处理，并在极短的时间内完成数据的三维重建。这样就极大地简化了步态分析的过程，提高了临床步态分析的实际应用。而三维图像重建使步态分析的结果形象化，从而大大提高医学技术人员对步态分析结果的理解和应用。检测设备显著小型化，步态分析实验室的全部设备可以装在一个大手提箱内。使得步态分析的现场检测成为现实。被动式标记物（ｐａ

3、ｓｓｉｖｅｍａｒｋｅｒ）和主动式标记物（ａｃｔｉｖｅｍａｒｋｅｒ）的材料、制作和应用技术都有改善，从而极大地提高了数据采集的效率和可靠性。在红外摄像技术主导的人体运动分析系统（美国ＭｏｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓ，英国Ｖｉｃｏｎ，意大利ＢＴＳ，瑞典Ｑｕａｌｙｓｉｓ）之外，电子测角器方式的研究同样引起国内外学者的重视（美国Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃｓ，上海第二医科大学附属第九医院，上海交通大学，解放军２０８医院）。此外超声方式、频闪摄影方式、陀螺仪方式等人体运动轨迹的分析业在进行。利用普通摄像设备进行人体运动图象检测分析的工作国内也在开展，例如清华大学研制的基于普通标志点

4、的人体运动图像分析系统。２、时空参数分析的实时性提高时间一空间参数分析（ｔｉｍｅ－ｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓ）包括·——３２３·－——首属实用隶复医学论坛论文集步长、步幅、步速、步频、步宽、足偏角、步行周期等，过去需要使用足开关，甚至足印法进行测量，十分耗时而不精确。现在可以使用有１０万个压力感受器的电子步态垫（Ｇａｉｔ—ｒｉｔｅ，ＧａｉｔＭａｔ），外观恰似普通的地毯。患者走过之后就可以立即把上述数据以图形和数据的方式显示和打印。设备可以手提携带，成为临床步态分析十分实用的工具。３、动力学检测的效率提高动力学分析（ｋｉ１１ｅｔｉＣａｎａｌｙｓｉＳ）系统的

5、主要设备是三维测力板（ＫｉＳｔ１ｅｒ，ＡＭＴＩ）。测力板有对称分布在力板４角的传感器组成，可以实时反映步行时垂直、水平和侧向作用力（ｍｏｍｅｎｔ）。与运动学数据结合可以求出运动功量图２动态肌电图（ｐｏｗｅｒ）。另外还可以通过足底压力垫（Ｔｅｋｓｃａｎ，Ｒｓｓｃａｎ，Ｎｏｖｅｌ）的方式进行步行时足底压力分布轨迹的测定。数据可以实时处理和显示，并以数据、轨迹和图形的方式表达。４、动态肌电图的应用发展动态肌电图（图２）是步态分析极端重要的组成部分，用于检测步行时肌肉活动与步态的关系。表浅肌肉一般采用表面电极，置放于与相临肌肉距离最远并且接近肌腹的部位。深部肌肉可以

6、采用植入式线电极。由于神经疾病患者步态分析的发展，临床对于明确步行障碍关键肌肉的需求曰益提高，动态肌电图的价值越来越突出。５、氧价分析氧价（ｏｘｙｇｅｎｃｄｓｔ，ＯＣ）是国际上积极应用而在我国所知甚少的指标。氧价是步行时耗氧量和步行距离的商（ＯＣ＝Ｖ０２／ｍｅｔｅｒ）。受试者采用便携式氧分析方式，在步行时同步采集呼出的气体，进行耗氧量分析，再与步行距离相除。氧价越低，说明步行运动的能量消耗越省。自然步态的标志就是最节约能量的步行方式，任何步行训练效果的金标准就是降低氧价。因此氧价分析将成为未来十分有发展前景的技术。耗氧量测定目前可以采用遥测技术（例如Ｋ４气体

7、代谢分析系统），受试者可以自由活动，因此操作十分简便，检测误差很小。二、步态分析在神经疾病的应用步行障碍是神经疾病患者的共性问题，也是患者最迫切希望解决的功能障碍。由于步行涉及到复杂的神经和肌肉控制，因此步态异常往往是复杂因素的综合结果，导致临床分析的困难。临床步态分析将为明晰神经疾病患者步态异常的关键因素提供有力的依据，从而协助临床诊断和治疗。具体的应用范畴包括：１、鉴定步态异常步态分析可以精确地确定步态异常的规律、运动障碍的关键关节和肌肉、步行障碍与躯干和上肢活动的关系、步行辅助具和步行方式对步行效率和安全性的价值等，从而为临床诊断和治疗方案的确定提供科

8、学依据。一３２４—步态分析２、评定治疗效果步态分析是