步态分析中的动力学特征有哪些（步态系列4-步态学研究简史）

步态分析中的动力学特征有哪些（步态系列4-步态学研究简史）在19世纪，其他研究人员如Marey（马雷），Carlet（卡莱）以及Vierordt（罗特）利用精巧的技术来扩充我们对于步态的知识。Marey（马雷）和Carlet（卡莱）最常被引用的新颖测量方法是具有气室并连结纪录器的鞋子，用以指示出步态中的摆动与站立期。韦伯兄弟，假设行走的基本原则，是最少肌肉费力的活动之一，此概念至今也被证实，虽然身体如何将能量消耗最小化的确切方法尚待研究。韦伯兄弟的大规模研究成果在1894年发表，并于1992年被翻译。任何学科的进步都有历史的传承，有的是推翻前人错误认知，有的是继往开来。步态的研究也是有着一段历史的痕迹尽管先前大家再如何感兴趣，直到1836年韦伯兄弟才首次发表关于步态的显著科学成果，他们受益于前人对科学进步的贡献，如伽利略（1564～1642）．乔瓦尼博雷利（1608～1679年）．艾萨克牛顿（1642～1727年）等更多的人。一名物理学家兼电气技

精彩回顾：

全是文字，替大家读一遍。

一部历史，没有那么多丰富多彩的图片，但一个学科的研究历史，值得学习该专业的人去了解和回顾。

本篇文字均摘自台湾林居正教授翻译的《肌肉骨骼系统肌动学复健医学基础》

任何学科的进步都有历史的传承，有的是推翻前人错误认知，有的是继往开来。步态的研究也是有着一段历史的痕迹

尽管先前大家再如何感兴趣，直到1836年韦伯兄弟才首次发表关于步态的显著科学成果，他们受益于前人对科学进步的贡献，如伽利略（1564～1642）．乔瓦尼博雷利（1608～1679年）．艾萨克牛顿（1642～1727年）等更多的人。

一名物理学家兼电气技师威廉与身兼解剖学和生理学家的艾德华使用如码表、卷尺和望远镜等仪器，描述与测量行走的要素，像是步长、步频、足部至地板问的空隙和身体的垂直偏移。他们还定义了步态周期的基本要素．如摆动期、站立期和双脚支撑阶段。他们所提出的许多用词仍沿用至今。

韦伯兄弟，假设行走的基本原则，是最少肌肉费力的活动之一，此概念至今也被证实，虽然身体如何将能量消耗最小化的确切方法尚待研究。韦伯兄弟的大规模研究成果在1894年发表，并于1992年被翻译。

在19世纪，其他研究人员如Marey（马雷），Carlet（卡莱）以及Vierordt（罗特）利用精巧的技术来扩充我们对于步态的知识。Marey（马雷）和Carlet（卡莱）最常被引用的新颖测量方法是具有气室并连结纪录器的鞋子，用以指示出步态中的摆动与站立期。

另外一个由Vierordt（罗特）所提出的巧妙构思，是在鞋子和肢体连接装有墨水的小喷嘴。当个体走时，墨水会喷洒在地板及墙上，提供动作时的永久记录。

同时间．摄影领域的进步造就出强力的媒介，得以研究并记录人类与动物行走时的运动学型态。Muybridge（迈布里奇）或许最为人知的就是利用摄影来纪录动作的次序，他最有名的事迹为澄清关于快步马的古老争论。1872年．他利用次序性摄影显示出．一匹快速行走的马确实会在非常短暂的瞬间，同时将它的四肢抬离地面。Muybridge（迈布里奇）创造了令人印象深刻的实验摄影．关于人类及动物步态的照片集．这最初发表于1887年．并于1979年汇编且再制。

最初对于步态的描述仅限于平面．动作通常在矢状面被纪录而鲜少为冠状面。Braune（布劳内）和Fisher（菲舍尔）被认为是最早执行，自1895～1904年，个体行走时的全面

三维分析。使用四部摄影机（两对摄影机纪录身体每一方的动作）和许多连接在身体各个节段的光管，他们纪录关节运动学与三维空阅。他们也是最早利用力学原理来测量动态量。像是节段加速度、节段惯性属性和节间负重（如：关节力矩和力）。他们对关节力矩的分析，只限于步态摆动期，驳斥了先前由韦伯兄弟于1836年所提出的概念，步态摆动期时下肢的动作可仅以被动钟摆理论来解释。

综观二十世纪，对于步行的了解因为科学的发展而有长足的进步。纪录运动学的仪器由简单的影像摄录机，需于底片上以尺和量角器作细致的分析，发展成尖端的红外线机系统、并实时协调肢体节段的各项数据。运用各式影像技术来描述步态运动学而闻名的研究者，包括Eberhart（埃伯哈特），Murray（穆雷），Inman（英曼），Winter（温特）和Perry（佩里）。值得注意的是一名物理治疗师兼研究者Murray的成就，他在生1960、1970及1980年代发表了许多描述关于正常及异常步态各种面向的运动学文章。她的其他成就象是，研究所得的数据一失能个体的行走运动学，影响了人工关节与下肢义肢的设计。

同样地．也因测量足部与地面之界面受力的仪器发展，使大家对于步态动力学能更深入认识。Amar（艾马尔），Elftman（埃尔夫特曼），Bresler（布雷斯勒）和Franke（弗兰克），Cunningham（坎宁安）和Brown（布朗）均在这个领域有极大的贡献。当有能力测量足部与地面间的受力．就可利用这些计算方法来计算步行站立期时，下肢关节所承受的力及力矩。

表面和肌内电极的发展’使步行时的肌电反应得以被记录，当这些信息与步行运动学整合，每条肌肉在步态中所扮演的角色能更为察知并客观的描述。许多学者。包含Sutherland（萨瑟兰），perry（佩里），Inman（英曼）和Winter（温特）都在步行时的肌电圆研究有显著的成就。

现今专业的生物力学实验室会常规性进行步态分析。三维空间的运动学数据会藉二部或更多的同步高速摄影机而取得。地面反作用力则以嵌入地板的力板来测量。

肌肉活动模式是靠多频道，通常是遥测的肌电图所纪录。最后’下肢关节的受力、力矩和作功会综合运动学数据、地面反作用力和个体之人体测量特征而

计算。这些数据则用来描述与研究正常及异常之步态。

有许多病状的病人或许可由仪表步态分析获得益处。最先受惠于这项技术得为脑性痲痺的孩童，在这个族群中，步态分析通常用于手术前来决定适当的介入方式，而手术后则再次用来客观评估成效。

尖端技术，如先前所提及的，提供更细微的讯息增进我们描述及认识步行的能力。由于这类技术无法设置于典型的临床环境，临床工作者必须凭靠直接的视觉观察来评估病人之步态特。

如此的观察分析需要具备对于正常步态的充分知识与了解。若能一边阅读这个

章节并配合观察亲属、朋友、邻居和临床病人的步态模式，那么学习这里所述的步行，一定是个更动态的经验。