帕金森病患者與老年健康人的步態(tài)分析

陳 華 (河南鶴壁煤業(yè)集團(tuán)總醫(yī)院ICU科，河南 鶴壁 458000)

病理步態(tài)是帕金森病 (PD)的重要表現(xiàn)，可能是由于多巴胺細(xì)胞的相對(duì)缺失有關(guān)〔1〕。近期研究表明〔2〕，PD初期影響嗅覺(jué)結(jié)構(gòu)以及腦橋區(qū)的其他結(jié)構(gòu)，此后黑質(zhì)受累;隨著疾病進(jìn)展最終影響中間皮質(zhì)和額葉前部的皮質(zhì)區(qū)。步態(tài)紊亂主要是由于早期調(diào)節(jié)障礙、步速和步長(zhǎng)異常。PD步態(tài)是PD的主要特征之一，但是有關(guān)這方面的定量研究尚少〔3〕。本研究主要觀察PD和健康對(duì)照者之間的步態(tài)差異。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 12例PD患者和15例相同年齡的健康對(duì)照。病人均符合PD診斷，可能自由步行10 min。兩組均無(wú)其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病或骨骼肌疾病。病人臨床分級(jí):0級(jí)=無(wú)癥狀;1級(jí)=單側(cè)疾病;1.5級(jí)=單側(cè)+軀干受累;2級(jí)=雙側(cè)疾病，無(wú)平衡障礙;2.5級(jí)=輕微雙側(cè)疾病，后拉試驗(yàn)可恢復(fù);3級(jí)=輕～中度雙側(cè)疾病，某種姿勢(shì)不穩(wěn)，獨(dú)立生活;4級(jí)=嚴(yán)重殘疾，仍可獨(dú)自行走或站立;5級(jí)=無(wú)幫助時(shí)只能坐輪椅或臥床。采用PD綜合評(píng)分量表 (UPDRS)進(jìn)行評(píng)分。

1.2 步態(tài)分析方法 采用瑞典Qualisys公司的三維步態(tài)分析系統(tǒng)進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)與分析。分析系統(tǒng)安置在安靜穩(wěn)定的環(huán)境中，每次測(cè)量前均進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，標(biāo)定完成后在受試對(duì)象體表定點(diǎn)，共在人體標(biāo)定18個(gè)位點(diǎn)，標(biāo)定后即進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)。要求每位受試對(duì)象以最大能力安全步行，每一受試對(duì)象檢測(cè)3次，取平均值。分析系統(tǒng)測(cè)試軌長(zhǎng)8 m，每一測(cè)試時(shí)受試對(duì)照均有2 m的適應(yīng)行走距離。收集受試對(duì)象的運(yùn)動(dòng)信息后經(jīng)分析軟件自動(dòng)建立3維坐標(biāo)，經(jīng)分析處理后可獲得運(yùn)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)資料。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件，連續(xù)變量或計(jì)量資料采用±s表示，分類變量或計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)或率表示。對(duì)近于正態(tài)分布的連續(xù)變量進(jìn)行t檢驗(yàn)，對(duì)非正態(tài)分布的連續(xù)變量進(jìn)行Mann-Whitney檢驗(yàn)，對(duì)分類變量進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試對(duì)象的一般資料 兩組受試對(duì)象的性別、年齡、體重、身高、疾病診斷時(shí)間及臨床分級(jí)等差異比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 兩組對(duì)象的時(shí)空參數(shù)比較 疾病組步速和對(duì)照組差異顯著 (t=2.870，P＜0.01);而步長(zhǎng)、姿勢(shì)時(shí)間及步律等，兩組間差異比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

2.3 兩組受試對(duì)象的運(yùn)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)比較 疾病組開(kāi)始接觸、姿勢(shì)范圍與對(duì)照組差異顯著 (t=5.139，P＜0.01;t=6.347，P＜0.01)。見(jiàn)表3。

2.4 PD患者的時(shí)空參數(shù)與臨床關(guān)聯(lián) PD患者步速與起立-行走時(shí)間 (r=0.507，P＜0.05)、步長(zhǎng)與EPDRS(r=0.498，P＜0.05)、步長(zhǎng)與起立-行走 (r=0.4709，P＜0.05)、步律與UPDRS(r=0.4592，P＜0.05)之間存在關(guān)聯(lián)。見(jiàn)表4。

表1 兩組受試對(duì)象的一般資料(±s)

表1 兩組受試對(duì)象的一般資料(±s)

臨床分級(jí)疾病組 12 5/7 63.66±8.30 62.83±10.80 1.63±0.07 6.62組別 n 性別(男/女) 年齡(歲) 體重(kg) 身高(m) 診斷時(shí)間(年)±4.31 2.79±0.45對(duì)照組15 8/7 65.13±4.18 63.12±8.88 1.61±0.07 － －

表2 兩組受試對(duì)象的時(shí)空參數(shù)比較(±s)

表2 兩組受試對(duì)象的時(shí)空參數(shù)比較(±s)

與對(duì)照組比較:1)P＜0.01;下表同

組別 n 步速(m/s) 步長(zhǎng)(m) 節(jié)律(步/min) 周期(s) 姿勢(shì)時(shí)間(R，%) 姿勢(shì)時(shí)間(L，%)疾病組 12 0.77±0.141) 1.03±0.131)0 71.19±6.18 67.75±5.7389.87±6.86 1.34±0.10 70.48±1.74 65.51±2.76對(duì)照組 15 0.59±0.20 0.79±0.22 87.97±16.75 1.41±0.3

表3 兩組受試對(duì)象的運(yùn)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)比較(髖關(guān)節(jié))(±s)

表3 兩組受試對(duì)象的運(yùn)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)比較(髖關(guān)節(jié))(±s)

開(kāi)始接觸 跖屈 姿勢(shì)范圍 擺動(dòng)范圍疾病組 12 30.55±5.421) 2.19±5.30 32.63±5.421)組別 n 13.12±4.15對(duì)照組 15 14.71±7.90 －1.96±13.27－17.03±11.8415.70±6.82

表4 PD患者的時(shí)空參數(shù)與臨床關(guān)聯(lián)

3 討論

PD是一種常見(jiàn)于中老年人的黑質(zhì)及黑質(zhì)-紋狀體通路變性所致的錐體外系疾病〔1〕。PD屬于老年性疾病，發(fā)病隨年齡增長(zhǎng)而增加。目前有向年輕化發(fā)展的趨勢(shì)。在我國(guó)，PD總患病率為34.8人/10萬(wàn)人口。臨床上，將震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)減少三主征稱為帕金森綜合征。按照帕金森綜合征的病因不同，臨床上將其分為原發(fā)性、繼發(fā)性和癥狀性3種。①原發(fā)性即PD，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性選擇性黑質(zhì)-紋狀體退變?cè)斐傻模嗯c老齡化有關(guān)，具體原因不明。②繼發(fā)性即帕金森綜合征，是指由明確病因引起，如腦血管病后、昏睡性腦炎后、抗精神病藥物、CO中毒、錳中毒、顱腦外傷等因素所致。③癥狀性又稱帕金森疊加綜合征或多系統(tǒng)變性，是指具有典型的PD癥狀和體征，伴有自主神經(jīng)、小腦、動(dòng)眼神經(jīng)或大腦皮質(zhì)、錐體束障礙的一組疾病，帕金森綜合征只是該疾病的一組癥狀〔2〕。這組疾病包括進(jìn)行性核上麻痹(PSP)、Shy-Drager綜合征(SDS)、紋狀體黑質(zhì)變性(SND)、皮質(zhì)基底神經(jīng)核變性、Alzheimer病等。

步行是人類的基本功能，是指從一個(gè)地方安全地移到另一個(gè)地方。步行的控制包括中樞命令、身體平衡和協(xié)調(diào)控制。涉及足、踝、膝、髖、軀干、頸、肩、臂的肌肉和關(guān)節(jié)協(xié)同運(yùn)動(dòng)。人類的步態(tài)就是行走時(shí)的人體姿勢(shì)。步態(tài)分析是集醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)于一身的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的一個(gè)分支。它能利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化的科技，將人類行走時(shí)的步長(zhǎng)、步寬、步頻及對(duì)稱性等以數(shù)據(jù)分析的方式呈現(xiàn)。它能利用協(xié)同學(xué)原理建立人體運(yùn)動(dòng)的勢(shì)函數(shù)方程，并分析其相變、周期、位移、漲落等。它能揭示步態(tài)異常的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素，并能分析自然步態(tài)的個(gè)體差異〔4〕。定量分析步態(tài)的定量分析在國(guó)內(nèi)已逐步應(yīng)用于臨床及科研，為客觀評(píng)定提供了一種精確有效的手段;可對(duì)步態(tài)分析的基礎(chǔ)參數(shù)(步速、步頻、步長(zhǎng))、時(shí)相與周期、站立相力矩及下肢關(guān)節(jié)角度等多種步態(tài)指標(biāo)進(jìn)行定量分析，指導(dǎo)步態(tài)訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)學(xué)分析是研究步行時(shí)肢體運(yùn)動(dòng)時(shí)間和空間變化規(guī)律的科學(xué)方法，主要包括:步行整體時(shí)間與空間測(cè)定和肢體節(jié)段性運(yùn)動(dòng)方向測(cè)定。足落地的時(shí)間、空間類型是整合的步行運(yùn)動(dòng)的結(jié)束。在站立相和擺動(dòng)相的時(shí)空連續(xù)性過(guò)程中，可測(cè)定基本變量來(lái)描述步態(tài)。這些數(shù)據(jù)可通過(guò)測(cè)量足觸地時(shí)的間距和時(shí)間來(lái)獲得，如使用墨水和紙、足開(kāi)關(guān)及一些更加復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)等。

目前多采用節(jié)段性運(yùn)動(dòng)測(cè)定，即針對(duì)特定關(guān)節(jié)或運(yùn)動(dòng)中心的三維動(dòng)態(tài)分析。獲得步行時(shí)關(guān)節(jié)各方向活動(dòng)角度的動(dòng)態(tài)變化及其與步行時(shí)相之間的關(guān)系。常用的分析方式有:①同步攝像分析。在4～8 m的步行通道周圍設(shè)置2～6臺(tái)攝像機(jī)，同時(shí)記錄受試者步行圖像，并采用同步慢放的方式，將受試者的動(dòng)作分解觀察和分析。②三維數(shù)字化分析。通過(guò)2～6臺(tái)檢測(cè)儀(數(shù)字化檢測(cè)儀或特殊攝像機(jī))連續(xù)獲取受試者步行時(shí)關(guān)節(jié)標(biāo)記物的信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，分析受試者的三維運(yùn)動(dòng)特征〔4〕。同一標(biāo)記物被兩臺(tái)以上的檢測(cè)儀同時(shí)獲取時(shí)，即可進(jìn)行三維圖像重建和分析。輸出結(jié)果包括:數(shù)字化重建的三維步態(tài)、各關(guān)節(jié)三維角度變化、速率和時(shí)相。關(guān)節(jié)標(biāo)記物一般置放于需要觀察的關(guān)節(jié)或重力中心。③關(guān)節(jié)角度計(jì)分析。采用特制的關(guān)節(jié)角度計(jì)固定于被測(cè)關(guān)節(jié)，記錄關(guān)節(jié)活動(dòng)的角度改變，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并用計(jì)算機(jī)重建步態(tài)〔4〕。優(yōu)點(diǎn)是操作比較簡(jiǎn)便，特別是對(duì)上肢的檢查十分方便;缺點(diǎn)是難以準(zhǔn)確記錄軀體的旋轉(zhuǎn)及傾斜活動(dòng)等。

PD步態(tài)為本病患者常見(jiàn)的特征性步態(tài)，此步態(tài)的形成是患者肢體的強(qiáng)直和震顫。表現(xiàn)為患者站立時(shí)全身屈曲體位，脊柱前屈，頭向前下彎曲，手臂在肘部輕度屈曲，全身動(dòng)作減少，手指和腕部可見(jiàn)4～5次/s的“搓藥丸式”的靜止性震顫。將患者向前或向后推動(dòng)時(shí)，因其對(duì)軀干的屈曲和伸展動(dòng)作失去代償而不自主地前沖或后退?；颊咝凶邥r(shí)，軀干前傾，重心前移，肘關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)微屈，起步開(kāi)始緩慢，以后呈特征性的碎步疾速向前沖，越走越快，不能迅速止步。這種姿勢(shì)較為特殊，以小碎步逐漸增快的步態(tài)也叫慌張步態(tài)。PD患者在站立或久坐后還會(huì)出現(xiàn)起動(dòng)困難，在邁過(guò)門(mén)檻或進(jìn)入電梯時(shí)可出現(xiàn)凝滯步態(tài)。

1 Sadeghi H，Allard P，Prince F，et al.Symmetry and limb dominance in able-bodied gait:a review〔J〕.Gait Posture，2000;12(1):34-45.

2 Nolan L，Wit A，Dudzinski K，et al.Adjustments in gait symmetry with walking speed in trans-femoral and trans-tibial amputees〔J〕.Gait Posture，2003;17(2):142-51.

3 Kim CM，Eng JJ.Symmetry in vertical ground reaction force is accompanied by symmetry temporal but not distance variables of gait in persons with stroke〔J〕.Gait Posture，2003;18(1):23-8.

4 Hausdorff JM，Lertratanakul A，Cudkowicz ME.Dynamic markers of altered gait rhythm in amyotrophyic lateral sclerosis〔J〕.J Appl Physial，2000;88(16):2045-53.