作者：魏国强 山西省长治市人民医院 主任医师

许阳阳 山西省长治市人民医院 主管技师 医学博士

王 一 山西省长治市人民医院 主管技师

审核：王萍芝 山西白求恩医院 主任医师

俗话说“千里之行，始于足下”，人类的行走是通过双脚的交互摆动（支撑）来移行身体，是身体推进过程中不断失去平衡（向前跌倒）又不断恢复的过程，很明显你走得好不好，行走有没有问题，自己的脚最清楚。但是行走时，我们很难去顾及行走时的潜在问题，因此对足踝部进行步态分析很重要。通过足踝部步态分析，我们能发现行走时肉眼观察不到的问题，比如：行走的节奏怎样？步长、步频怎样？步速怎样？

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步态周期解析

分析连续步态需引入“步态周期”概念，定义为单个肢体从脚跟落地（支撑）到同一个肢体的下一个落地（支撑）的运动时间。步态周期分为支撑相和摆动相。支撑相约占整个步态周期的62%，摆动相约占38%。支撑相又进一步分为双下肢同时着地承重（0～12%）的双支撑相，后续的单肢负重期（12%～50%）单支撑相，以及之后摆动相开始前的第二次双支撑相（50%～62%），随后开始摆动直到脚跟落地，摆动相结束，完成一个步态周期。正常行走时对侧的摆动相一定对应的是同侧的单支撑相（12%～50%）。1个步态周期相当于两个步长。单侧下肢的支撑能力决定单支撑相时间，单支撑相时间决定对侧下肢摆动相时间，也决定其步长的大小；重心移动能力决定双支撑相时间，也影响你的步频。步速=步长×步频×2，所以步速也会受你的下肢的支撑能力和重心移动能力的影响。老年人的步速下降是由于步长缩短、步频降低，也提示老年人的支撑能力和重心移动能力的减低。

足踝传感器步态监测

我们使用了踝足传感器对正常人进行步态检测，通过其足的屈伸角度变化的轨迹曲线显示其步态的节奏，并取得步速、步长、步频等数据进行分析：

较慢速度行走（1.1米/秒）

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快速行走（1.7米/秒）

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慢跑（2.3米/秒）

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随着步行速度的加快，步频会越来越快，双支撑相也会越来越短，当双支撑相为0时，说明已经开始跑了。我们也可以看出步行就是一个周期接着一个周期的运动，是一种节奏（节律）感很强的活动，每一步同前一步都会遵照类似的周期在运动，虽然我们会随着环境的变化或意愿去主动改变我们的步行节奏，但我们会很快适应新环境，并继续以固定的频率去运动，就像钟摆一样使我们的步行更节能，也会更流畅，也会让我们有更多的精力去欣赏周围的美景、聊天、打电话等。每个人的步行都有自己的经济步速，当改变自己的节奏和步速时，会感觉行走很费力、费脑。

步态节律的调控

步行的节律是由大脑的高级认知区域和中枢模式发生器（CPG）共同调控的，它们协同工作使得步行不仅能够自动进行，还能适应不同的环境和任务需求。人类的步行控制机制也包含了复杂的任务导向认知调节，这保证了人类在更复杂的环境中实现步行的“目的性”。大脑皮质的高级认知区域通过神经元之间的复杂连接和信号传递，实现对感官输入的信息进行分析、综合和整合，从而支持复杂的认知和行为控制。这些通路的协同活动确保了我们在行走过程中的稳健性和灵活性。所以，步行节奏的改变一定程度上反映了认知的下降，尤其是在执行双任务时。

基于足踝惯性传感器的步态分析设备，能快速地描记足踝运动的角度变化轨迹，并快速测出步长、步频、行走距离和时间等，还能通过轨迹曲线判断步态节奏的变化。由于其穿戴方便、安全性高、能模拟日常活动行走，特别适合对老年患者、神经退变性疾病患者的运动能力、认知下降情况、病情进行动态观察和监测。

来源: 中华医学会

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