步态分析上曲线怎么解读快速搞懂步态分析系列2｜如何用简单快速的方法学会步态分析？（大量丰富图表供参考）
实际上，设置精密测量设备前须考虑其价格、所需空间、检查时间、病患顺从性等。 一般来说越需人力、物力的分析系统花费不低、资料的准确性也越高，但这并不代表简易的临床评估可完全被取代; 虽然它无法辨识动作快速变化、仅观察到动作而无力学讯息、需有经验的观察者等缺点，但有简单、快速且花费不高的优点，因此一般常用检疫技术来取代，例如码表或数位摄影机等。
步态分析主要内容可分为定性评估和定量分析。定性评估通常以目测观察方式来定义异常步态的特征与问题所在；定量分析包括运动学、动力学、肌动学、行走能力与能量损耗评估。常用分析因子包括：
-1 时间——距离参数，如步频、步长、步宽、行走速度等；
-2 运动学参数，如角度、位移、速度、加速度、身体重心与压力中心变化等；
-3 力动学参数，包括地面反作用力、力矩、功和功率等；
-4 肌电活动讯号参数，为步行时肌肉的电生理活动表现；
-5 能量代谢参数，指人体在运动过程中能量的代谢情况。临床工作者可依资料收集目的二选取相当的参数来分析；
动作分析即是以量化的数値方式描述身体各部位的动作表现，通常以量测三维空间的动作变化为主。在量测技术上，简易的量测工具包含加速规与电子式量角器（electrogoniometer，图1）;较新进的仪器设备则以光学雷子式量测系统（photoelectronic measurement system）为主流，该系统利用红外线相机或侦测器记录人体动作时，每一个贴附于个案身上主动或被动式光标（marker）的路径继化，当两个以上的相机或侦俱器辨识到相同的光标，即可依三角函数计算出该光标的三度空间位置（图12）。
图2：三维动作捕捉系统包含相机、空间位置标志、3D动作分析软件画面
当清楚辨识每个光标于动作过程中的轨迹路径后，即可进一步求得关节角度、关节角速度及角加速度等，若系统搭配测力板（图3）即可获得关节力矩、功率等机械能量讯息，上述运动学与力动学可提供临床上评估各障碍发生原因之诊断参考。肌动学分析是在与步行有关之肌肉上放置记录电极以记录肌电活动讯号，以便了解在某动作瞬间，特定肌肉之活动状况。
图3：测力板可测量作用力于三个平面的分力（fx，fy，fz）
由于老年人跌倒经常是多因子交互作用的结果，认清危险因子间之关系对后续防制策略与成效很有帮助，此外，节检时所得到之危险因子多为功能状态（functional status）之呈现，必须有实验室客观之评估才能确立其诊断及损伤（impair-ment）之状况。 例如自觉下肢无力而跌倒者，关节炎、肌肉萎缩、关节攣缩、肌张力过高或协调性不佳等，均为可能之原因; 因此，肌力、肌张力、关节活动角度组平衡能力之测试等就显得特别重要，使用客观的手持肌力测试仪（图4）、数字肌张力测试仪、电子关节量角器、平衡测试、足底压检查（图5-6）与步态分析（可含电子量角器舆表面肌电图仪）可为跌倒患者找到适当之介入点，并为跌倒患者介入成效之评量标准。
图5：足底压力测试步道。动态足底压力测试可提供行进时。（a）地面反作用；（b）最大压力；（c）平均压力；（d压力分布面积）；（e）行走速度；（f）行进足部角度等资讯。淡红色曲线代表右脚，淡蓝色为左脚。
静态之平衡测试可提供个案站立时身体压力中心偏移程度之高低; 动能平衡测试则模拟患者跌倒时之情境，给予患者不同方向、不同角度之倾斜测试，并挑战老年人对突发性跌倒之反应能力，由其位移轨迹可判断患者本衡能力及跌倒时身体反雁能力之好填。 步态分析可提供个案步行时“时间”（temporal parameters） 与“空间”参数（spatial parameters）之讯息，以判断患者是否有过大之重心偏移、步态之不对称或异常之步行周期; 本分析依实验设备种类不同可提供个案行走时动能关节活动角度姐实时肌肉收缩之肌雷讯号（表面肌雷图），由于以上设备均为同步获取，可提供最佳与最详细之讯息，是评估患者步态良好是否之黄金标准。
足底压力分析检查则可得知患者动、静态足底压力分布情形，对有扁平足、高弓足、足跟痛或其他足部问题造成步行障碍个案，提供临床医师理学检查之最佳印证，也是医师处方防跌矫正鞋具之重要依据。此外，高龄患者常有因腰椎退化性关节炎所致之腰、荐神经根病变（坐骨神经痛），神经电生理检查可客观了解患者神经受损之严重度与踝足部感觉、运动之功能。
虽然三维动作分析为临床为步态分析的黄金准则（golden standard），但是观察性步态分析（observational gait analysis，OGA）仍为临床工作者最常使用的工具之一。 由于观察式的步态评估无法辨识快速目复杂的动作，目受限于空间与时间因素，因此临床上以型态辨识（pattern recogni- tion）为主要评估方法，下列十项要点可作为临床工作人员观察步态时参考之依据：
1.步长是否对称 （step length asymmetry）
在连续的双脚站立期中，不对称的步长很容易被比较出来; 一般来说，左右两脚的步长应相似，若个案出现不对称的步长时应考虑是否出现下列情形：推进期无力、摆动期初期体关节屈肌无力、大腿后侧肌群于摆动末期过度表现、下肢髋/膝关节伸直角度受限、下肢疼痛等。
2.触地时踝关节角度（ankle at contact）
正常踝关节于触地瞬间角度为0（正中位置）且以足跟先接触地面，若出现足平踏（flat-footed）或前足部先着地即异常; 此时应该考虑个案有垂足或膝关节伸直角度受限等情形。
3.触地时膝关节角度 （knee angle at contact）膝关节于触地瞬间角度约保持完全伸直状态，若触地瞬间膝关节出现屈曲现象，则可能是膝关节角度受限（挛缩）、大腿后侧肌群痉挛或肌肉拉伤造成肌肉紧张。
4.站立期膝关节角度 （stance phase knee fexion）
触地期过后，膝关节借由股四头肌离心收缩让膝关节屈曲至20度，借此吸收来自地面的反作用力。 膝关节过度伸直（hyper-extension）是承重反应期 （loading response）常见的异常现象，个案常有股四头肌无力或膝关节疼痛等症状，另外上述症状也可能发生跳跃膝（jump knee） 现象，亦即触地时膝关节虽先可保持微屈姿势，但随后立刻伸直或过度伸直膝关节，来提供下肢站立期间支撑体重功能或减少膝关节于承重时之疼痛感， 图7。
图7：承重反应期膝关节正常与异常表现比较。脚触地时，膝关节先伸直后屈曲至20度然后再度伸直（图上）。若于承重反应期间，膝关节始终维持伸直状态则为异常表现（图下）
5.罩脚站立期（single-limb support）
此时期间应该观察支撑身体重量时膝关节角度变化，是否出现膝关节弯曲（knee buckling）或过度伸直情形。正常足跟抬起雁发生于约30%步态周期（对侧脚）或50%站立期（同侧脚），若个案出现足跟过早抬起通常是因为踝关节背屈角度受限所致，例如小腿后肌群痉挛（或马蹄足）与踝足跳跃（vaulting：代偿对侧足部离地障碍而使足跟过早离地之现象）。
6.推进期踝关节与足部关系(ankle and foot during push-oif）
站立期末期踝关节背屈约10度，然后迅速地屈至15度，此时足部须维持旋后（supinate）以当作身体推进的稳定支点，若个案足部维持旋前。（pronate）则视为异常推进步态。
7.摆动期膝关节角度 （swing phase knee nexion）
观察摆动期膝关节是否维持约60~70度，不正确的膝关节屈曲角度可能是膝关节过度僵硬;若摆动期间膝关节过度屈曲则称之为马蹄步（steppage gait）。
躯干过度前倾为异常步态之常见代偿表现，原因有因股四头肌无力，则将身体重量移至膝关节前方，此动作可使来自地面反作用力向量通过膝关节前方而提供膝关节被动稳定功能; 另一原因为，推动期躯干向前屈曲以协助将地面反作用力向量移至髋关节前方来协助髋关节屈曲。
9.是否出现“Trendelenburg sign”
由身体后方为最佳观察冠状面步态表现的位置，若于摆动期骨盆无法维持水平而成出现坠落状（drooping），则表示站立侧髋关节外展肌（如臀中肌）无力，此为骨盆倾斜病征（Trendelenburg sign），常见于髋关节疼痛、退化性关节炎、脑中风或脑性麻痹等患者。要注意的是不要将骨盆倾斜步态（Trendelenburg gait）与Trendelenburg sign搞混淆，虽两者皆可能出现髋关节外展肌（glu-teus medius）无力现象，但是骨盆倾斜步态是指单脚站立时因站立侧体关节外展肌（臀中肌）无力而造成对侧骨盆无法维持水平而出现堕落状，患者为代偿骨盆掉落而将躯干屈向站立脚侧以维持骨盆水平的异常步态，故又称代偿性骨盆倾斜步态，如图8。另外一个重点是要区别髋关节止痛步态（antalgic hip gait），当患者髋关节疼痛时通常出现避免患侧承重，站立期时间缩短且将躯干倾向患侧，借由将身体重心移到患侧以缩短力臂距离而降低髋关节内压力大小，此时摆动侧骨盆为上抬。
图8：髋关节外展肌（glu-teus medius）无力现象
10.横断平面之髕骨、足部角度(transverse plane: angle of patellae and foot)
观察重点为由个案前方观察可以先观察髌骨是否于行进过程中维持朝前方向，足部维持外开（outward）15度，若髌骨与足部内转（toe-in，pig-eon toe），则可能是股骨反转（femoral anteversion），若出现过度的外转，则可能为胫骨外转（external tibial torsion）。另外，也检查个案是否有膝内/外翻（genu varus/genu valgus）与因髋关节内收肌痉攣造成剪刀脚（scissoring）现象。
图9A：常见异常步态类型。（A） 小碎步型步态（festinating gait）:(B）跨阈步态 （steppage gait）:(C）痉攣型步态（spasticgait）:(D）剪刀（scissoring gait）;(E）摇摆型步态 （waddling gait）:(F）回旋步态（circumduction gait）:(G）疼痛步态（antalgic gait）🙁 H）僵直膝步态（stiff knee gait）。
A:小碎步型步态（festinating gait）
患者呈现弯腰、肢体僵硬、头颈部向前、布长缩短、步频加快等特征，常见于肌肉有僵直性。 肌张增强之病患如帕金森氏症、一氧化碳中毒、镁中毒患者（图9A）。
主要是因为患侧脚板有垂足（drop foot）现象，为了避免走路抬脚时拖地，而在摆动期（swing phase）衍生许多代偿动作，例如骨盆上提（hip hiking）是利用抬高骨盆来避免足部拖地（图9B）;跨阈步态是利用更多的髋关节屈曲和膝关节屈曲来延长足部离地时间;而健侧脚也可能出现跳跃现象（vaulting）来帮助患脚离地。垂足症状较轻病患，可能会出现患脚前足着地或足部拍墼地面（foot slap）等情形，因此这类型病人行走不但耗能且危险，亦经常性地发生绊倒。跨阈步态常见于踝关节背屈肌无力（腓神经性病变、多发性硬化症、马尾症候群），或踝关节屈肌痉蟹（如中风、脑性麻痹及其他上运动神经元疾病）等患者。
患者下肢肌肉活性持续收缩造成膝关节僵直、踝关节合并有马蹄足，常见于脑性麻痹、脑中风患者、多发性硬化症患者（图 9c）。
髋膝部微屈，行走时雠脚膝关节与大腿内收（髋内收肌张力过强）而呈现交叉状，常见于脑性麻痹患者（9D）。
走路样似鸭子行走时身体左右摇摆（图9E），患者主要因为肌肉型疾病造成骨盆带近端肌群无力（如、节肌群）而导致，常见情沉或疾病有怀孕、先天性髋关节发育不良（congeni-tal hip dysplasia）、肌肉萎缩症 （muscular dystrophy）、脊髓肌肉萎缩症（spinal muscle atro- phy），并可归纳于骨盆倾斜步态 （Trendelenburg gait）。
F. 回旋步态 （circumduction gait）
下肢摆动期时以类似划弧型（牛圆）方式将患肢摆动向前以协助下肢离地（图9F），常合并出现髋部上抬 （hip hiking） 与外展、骨盆旋转（pelvis rotation）、躯干后倾等现象，常见于脑中风或髋/膝/踝关节屈曲障碍患者。此异常步态抵。触正常行走时减少能量损耗的第一与第二因子（骨盆旋转、骨盆倾斜），造成行走时过多的能量消耗。
腰椎或下肢疼痛造成患肢畏惧承重之异常步态，通常个案步行之站立期会以缩短患侧时间、增加健侧时间来代偿疼痛与不适，行走时也会尽量避免足跟触地。腰椎损伤患者（如中央型腰椎椎间盘突出症，central type HIVD）通常步态缓慢而对称，腰背肌肉僵硬目腰椎正常前凸弧度（lordosis）减少;若为单侧性腰荐神经根压迫则患者躯干会前倾至健侧，以增加患侧神经孔大小来缓解疼痛。髋关节疼痛个案，为减轻患肢站立期之髋关节机械性压力（mechanical stress），会将身体重心移向“患侧”，形成患倒肩膀低、健侧眉膀高、躯干侧倾至患侧之现象（图9G）;摆动期时，髋关节则会以微屈与外转的姿势来放松关节囊与韧带。膝关节疼痛患者，特别是发炎、肿胀时，也会以膝关节微屈姿势行走来降低关节张力（tension）。
H. 僵直膝步态 （stiff knee gait）
此步态特征膝关节于摆动期过度伸直、膝关节屈曲角度不足或最大屈曲动作延迟出现，遵致足部离地困难，最常见原因是股四头肌（特别是股直肌）在摆动期或摆动前期过度活动; 其他可能原因为腓肠肌无力或踮脚尖行走致推进（push-off）能力降低，或髋部在摆动期或摆动前期之屈曲力矩不足。 常见于下肢伸直肌张力过高并马蹄足之脑性麻痹或脑中风患者（图9H）。
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