下肢骨关节疾病的步态分析与步行训练.ppt
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1、1,下肢骨关节疾病的步态分析与步行训练,提要,2,步行是人类与其他动物的本质区别,人是动物的最高级别,而人和动物的本质区别是什么?是语言、交流、思想、技能、文化? 从生物学和生理学的角度,移动方式是本质的区别。 步行(walking)是在躯干直立的前提下,通过双脚的交互动作移行身体的活动方式,是人类有别于其他动物的特征性活动。而其他动物都是以四脚行进、爬行或者游动为基本方式。,3,步态(gait),步态(gait)是步行的行为特征,与年龄、性别、职业、教育、环境、疾病等多种因素有关。这些也是其他动物不具备的因素。,4,运动模式,反射性运动,指运动形式固定,运动机械效率最高,运动的发生启动于特定
2、刺激,而不受大脑控制; 模式化运动,指大脑皮质启动运动的发生和控制结束,但是运动的中间过程和反复进行不需要来自大脑皮质的指令,而是由特殊的机制调节。这种特殊机制的原理目前不十分清楚,比较公认的是中枢激动发生器(central pattern generator)的解释。人类步行是典型的模式化运动。所有人类高技巧的活动通过学习和适应,最终都将进入模式化运动的轨迹。 随意运动,指运动的开始、进行、结束都是大脑皮质控制。人类运动的学习阶段、复杂活动、危险环境的活动等都是典型的随意运动。,5,6,自然步态的要点,(1) 合理的步长、步宽、步频。 (2) 上身姿势稳定。 (3) 最佳能量消耗。,7,步行
3、周期,8,Gait Cycle,9,Gait Cycle Continued,10,11,12,简单步态分析,13,步行能力,14,观察 步速 (normal and fast),10米步行时间 步长及步幅 (with dry-erase marker),足印法 简单量表 FAC(Functional Ambulation Category), Dynamic gait index, Tinetti, GARS, FIM 3D, EMG, Force plates,15,3D步态分析系统,16,临床步态分析主要内容,运动学分析 运动力学分析 肌电图分析 步行能量代谢分析,17,1、运动学分析基
4、础,运动学分析 位置、角度定义 速度和加速度,18,运动学(Kinematics)分析,运动学是步行时肢体运动时间和空间变化规律的研究方法,主要包括: 步行时间与空间测定 肢体节段性运动方向测定,19,2、运动力学分析基础,20,21,计算机技术的进步引起步态分析的革命,22,运动力学( Kinetics)分析,动力学分析是对步行时作用力、反作用力的强度、方向和时间的研究方法。 牛顿第三定律(作用力=反作用力)是动力学分析的理论基础。,23,3、肌电图分析基础,动态肌电图:指在活动状态下实时测定相关肌肉的电生理活动,以揭示其活动状态与步态关系的研究方法。 是临床步态分析必不可少的环节。,24,
5、肘关节屈/伸肌电比较,主动屈曲,主动伸展,25,4、能量代谢分析,氧价(oxygen cost,OC) 单位:ml/(kgm),26,气体代谢测量,27,异常步态,28,足内翻+下垂,支撑相早期和中期由于踝背伸障碍,导致胫骨前向移动受限,从而促使支撑相末期膝关节过伸,以代偿胫骨前移不足。由于膝关节过伸,足前进推动力量降低,使关节做功显著下降。 摆动相常导致患肢地面廓清能力降低。,29,足内翻+下垂,闭链运动体系远端关节对整个体系的影响最大 踝关节的改变将影响膝、髋、腰、头,甚至肩的姿态。因此对足内翻和下垂患者,纠正此问题是改善步态的第一要素。,30,足内翻+下垂,相关肌肉:胫前肌、胫后肌、趾长
6、屈肌、腓肠肌、比目鱼肌、拇趾长伸肌和腓骨长肌。 腓肠肌、比目鱼肌和趾长屈肌活动时间延长与足下垂关系最为密切。 腓肠肌和比目鱼肌并非总是表现一致,治疗时要加以注意。,31,足内翻+下垂,通常由于胫前肌和胫后肌以及腓肠肌和比目鱼肌过分活跃所致。有时与拇趾长伸肌过度活动也有关联。 如果胫前肌和胫后肌都与足内翻有关,治疗时必须要明确何为主要因素。,32,足内翻+下垂,注意治疗时如果只缓解腓肠肌和比目鱼肌痉挛,使踝关节背伸增加,而趾长屈肌仍然保持痉挛状态,就有可能加重足趾屈曲畸形。 蹠屈肌痉挛矫正之后,随着患者步行增加,有可能合并蹠筋膜炎。,33,单纯足下垂,主要见于脊髓损伤、儿麻和外周神经损伤。 常见
7、病因:胫前肌无活动或活动时相异常。 表现:摆动相踝关节背屈不足,导致足摆动相廓清障碍。 代偿机制:摆动相增加同侧屈髖、屈膝(跨门槛步态),或下肢划圈行进,躯干向对侧倾斜(划圈步态)。 踝足矫形器是主要治疗。,34,跨阈或垂足步态,胫前肌麻痹者,因足下垂,摆动期髋及膝屈曲度代偿性增大,形成跨越步,35,拇趾过伸,患者步行时脚拇趾背伸,常伴有足内翻。 动态肌电图可显示腓肠肌群过度活跃,而胫前肌活动减弱。摆动相拇趾长伸肌加强活动,以代偿足下垂。 酚注射拇趾长伸肌运动点,或肉毒毒素注射。,36,拇趾屈曲,拇趾长屈肌松解 拇趾长屈肌转移,37,膝关节僵直,膝关节僵直指步态摆动前相和摆动初期的关节屈曲角度
8、40度(正常为60度),同时髋关节屈曲程度及时相均延迟。 摆动相膝关节屈曲是由髋关节屈曲带动,髋关节屈曲减少将减少膝关节屈曲度,从而减少其摆动相力矩。结果导致拖足。患者往往在摆动相采用患肢划圈步态、尽量抬髋或对侧下肢踮足(过早提踵)来代偿。,38,膝关节僵直,动态EMG显示股直肌、股中间肌、股内肌和股外肌过分活跃,髂腰肌活动降低,有时臀大肌活动增加。如果同时存在足内翻,将加重膝关节僵直。,39,膝过伸,膝过伸很常见,但一般是代偿性改变,多见于支撑相早期。 治疗的关键在于纠正原发病因。,40,膝过伸,常见诱因: 蹠屈肌痉挛或挛缩导致膝过伸; 膝塌陷步态时采用膝过伸代偿; 支撑相伸膝肌痉挛; 躯干
9、前屈时重力线落在膝关节中心前方,促使膝关节后伸以保持平衡。,41,膝关节屈曲,患者在支撑相和摆动相都保持屈膝姿势。患者在支撑相时必须使用代偿机制以稳定膝关节。由于患者在摆动相末期不能伸膝,致使步长缩短。 腘绳肌、股四头肌、腓肠肌、比目鱼肌的动态肌电图常显示腘绳肌内侧头比外侧头活跃,腓肠肌通常过分活跃,特别是在摆动相。,42,膝关节屈曲,步态动力学研究常可见伸膝受限伴髋关节屈曲增加。,43,膝塌陷,小腿三头肌(比目鱼肌为主)无力时,胫骨在支撑相中期和后期前向行进过分,导致踝关节不稳或膝塌陷步态。 患者膝关节过早屈曲,同时伴有对侧步长缩短,同侧足推进延迟,如果患者采用增加股四头肌收缩的方式避免膝关
10、节过早屈曲,并稳定膝关节,将导致同侧膝关节在支撑相末期屈曲延迟,最终导致伸膝肌过用综合症。,44,膝塌陷,患者在不能维持膝关节稳定时,必须使用上肢支持膝关节,以进行代偿。 相关肌肉:腓肠肌-比目鱼肌和股四头肌。股四头肌肌电活动可延长和过度活跃。,45,髋关节内收(剪刀步态),摆动相时髋关节内收,导致剪刀样步态。足支撑面积缩小,致使平衡困难,同时影响摆动相地面廓清和肢体前向运动。 必须要明确原因在于原发机制(内收肌痉挛)还是代偿机制(屈髋肌力不足)。可以作内收肌诊断性封闭。,46,髋关节屈曲,主要表现为支撑相髋关节屈曲,特别在支撑相中、后期(髋关节应该在此期后伸)。 如果畸形为单侧,对侧步长将缩
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