膝骨關(guān)節(jié)炎患者動靜態(tài)跌倒風(fēng)險測試的臨床應(yīng)用價值

郭燕梅，陳蔚，焦偉國，朱才興，彭楠，王娜

根據(jù)2009年2月《中國人口老齡化發(fā)展趨勢研究報告》，我國于1999年進(jìn)入老齡化社會，是目前世界上老年人口最多的國家，現(xiàn)有60歲以上老年人近1.44億。意外受傷是導(dǎo)致老年人死亡的第5大致死原因，其中跌倒占其中的2/3[1]。除與機體功能衰退密切相關(guān)的年齡增長因素之外，跌倒還有許多其他非特異性因素的存在，例如外在環(huán)境因素和機體內(nèi)在因素。在改善外在環(huán)境因素的基礎(chǔ)之上，許多研究人員對跌倒的內(nèi)在因素進(jìn)行了大量的臨床試驗與研究。研究表明，平衡功能下降是導(dǎo)致老年人發(fā)生跌倒的主要原因[2]，而平衡功能的下降又與步態(tài)異常、下肢肌力下降、感覺功能減退、慢性并發(fā)癥多、體質(zhì)虛弱、多種藥物聯(lián)合應(yīng)用的副作用等因素有關(guān)[2-4]。在影響平衡功能的諸多因素中，步態(tài)異常和肌肉無力為主要影響因素[1]，而老年膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)患者又常表現(xiàn)出下肢肌力的下降和步態(tài)異常。為此，本研究完成了30例無膝痛老年KOA受試者的平衡功能測試和30例有膝痛老年KOA患者綜合治療前后的平衡功能測試，并對老年KOA患者的平衡功能狀況進(jìn)行了初步的分析與總結(jié)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2009年9月～2010年10月，本科對30例在過去1年內(nèi)無膝痛癥狀、年齡≥60歲且膝關(guān)節(jié)有影像學(xué)改變[5]的KOA受試者(對照組)進(jìn)行了靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性(postural stability,PS)、姿勢穩(wěn)定極限性(limits of stability,LOS)、動態(tài)跌倒風(fēng)險指數(shù)(dynamic fall index,DFI)和靜態(tài)跌倒風(fēng)險指數(shù)(static fall index,SFI)測試。對30例有膝痛癥狀、年齡≥60歲且膝關(guān)節(jié)有影像學(xué)改變的KOA患者(治療組)進(jìn)行了雙氯芬酸二乙胺乳膠劑經(jīng)脈沖超聲波導(dǎo)入和推拿手法聯(lián)合治療，并于治療前后給予西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index,WOMAC)評分和上述4種平衡功能測試。

治療組的入選標(biāo)準(zhǔn)符合美國風(fēng)濕病學(xué)會2001年制定的KOA診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；治療組與對照組的排除標(biāo)準(zhǔn)具備以下10項中的任何1項者即被排除：①曾行膝關(guān)節(jié)置換術(shù)；②下肢在6個月前曾行外科手術(shù)；③類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；④在過去30 d內(nèi)曾應(yīng)用阿片類鎮(zhèn)痛或皮質(zhì)類固醇或鎮(zhèn)痛注射液干預(yù)膝關(guān)節(jié)疼痛；⑤高血壓未得到很好控制或在運動鍛煉期間存在并發(fā)心臟病的中高度危險因素；⑥不能安全參與測試，如嚴(yán)重的視力問題、神經(jīng)功能障礙、主要或明顯受限的背痛、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松、不借助輔助工具無法步行10 m；⑦無法理解和完成測試；⑧聲明不能參與或完成測試；⑨經(jīng)常有頭暈或暈眩癥狀者，有體位性低血壓、傾倒發(fā)作、外周前庭和/或中樞神經(jīng)功能明確病變；⑩以太極拳作為日常身體鍛煉項目者(因有許多文獻(xiàn)報道，太極拳有助于提高機體的平衡功能[7-8]。60例患者均簽署知情同意書。

治療組與對照組在年齡、性別和膝關(guān)節(jié)影像學(xué)分級得分上均無顯著性差異。見表1。

表1 兩組患者一般情況比較

1.2 測量工具

1.2.1 BioDex平衡測試訓(xùn)練系統(tǒng)(Biodex Balance System,BBS) 美國Biodex Medical System公司生產(chǎn)的BBS-SD型測試訓(xùn)練系統(tǒng)，包括帶有角度傳感器的檢測平臺(該平臺表面刻有平衡中心點及坐標(biāo)網(wǎng)格，可以較準(zhǔn)確地描述受試者雙腳的測試位置)、控制平臺擺動阻力的平臺升降控制傳感器，預(yù)裝儀器控制、信號采樣、數(shù)模轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)分析軟件的處理器和打印機。本研究應(yīng)用該設(shè)備對受試者完成PS、LOS和DFI測試。

1.2.2 Tetrax平衡測試訓(xùn)練系統(tǒng) 以色列Sunlight醫(yī)療器械公司生產(chǎn)的Tetrax平衡測試訓(xùn)練系統(tǒng)是一種分析人體平衡能力與維持平衡機制功能的系統(tǒng)。該設(shè)備通過4個相互獨立的測試平臺分別測量受試者左右足底前、后部分施加的垂直壓力變化，記錄壓力傳感器上的力學(xué)信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳入電腦軟件系統(tǒng)進(jìn)行自動分析處理，最終得到SFI以及大量與平衡相關(guān)的信息指標(biāo)。本研究應(yīng)用該設(shè)備對受試者完成SFI測試。

1.2.3 WOMAC WOMAC量表是評估疼痛、僵硬和身體功能障礙的一個多維疾病特異性自我評估問卷調(diào)查量表，該量表由美國風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎臨床研究組(Outcome Measures in Rheumatology Clinical Trials,OMERACT)創(chuàng)建并推薦應(yīng)用[9]，是目前用于評估髖OA或KOA應(yīng)用最廣泛的測量工具[10]。該量表包括5個疼痛項目、2個僵硬項目和17個涉及日常活動完成困難程度的功能項目。最初的WOMAC量表有兩個應(yīng)用版本：視覺模擬評分(VAS)法和五方格評分法，兩者的度量屬性相似。目前國際和國內(nèi)都傾向于采用VAS應(yīng)用版本[10-11]。本研究曾對WOMAC量表的VAS應(yīng)用版本進(jìn)行了信度研究，證實具有很好的信度[12]。該版本的24個項目都采用100 mm的VAS評分尺量化評分，范圍從0 mm(沒有疼痛、僵硬或困難)到100 mm(指極端疼痛、僵硬或困難)。WOMAC得分范圍是：疼痛(0～500分)、僵硬(0～200分)、困難(0～1700分)，總分(0～2400分)。

1.3 測試方法 對照組的測試順序為：SFI－PSLOS－DFI。治療組治療前后的測試順序為：WOMAC量表－SFI－PS－LOS－DFI。

1.3.1 SFI 保持測試環(huán)境安靜，患者于測試前安靜坐位休息5 min，然后站立于測試平臺上，雙臂自然懸垂于身體兩側(cè)，完成8個測試姿勢站立：①睜眼自然站立(normal position,with eyes opened,solid surface,NO)：受試者睜眼直立于測試平臺上，面部朝前，平視前方；②閉眼自然站立(normal position,with eyes closed,solid surface,NC)：受試者閉眼直立于測試平臺上，面部朝前；③閉眼站立，頭轉(zhuǎn)向右側(cè)(closed eyes and turned head to the right,HR)：受試者閉眼直立于測試平臺上，頭部右轉(zhuǎn)45°；④閉眼站立，頭轉(zhuǎn)向左側(cè)(closed eyes and turned head to the left,HL)：受試者閉眼直立于測試平臺上，頭部左轉(zhuǎn)45°；⑤閉眼站立，頭后仰30°(closed eyes and threw head back,HB)：受試者閉眼直立于測試平臺上，頭部后仰30°；⑥閉眼站立，低頭前傾30°(closed eyes and bow forward,HF)：受試者閉眼直立于測試平臺上，低頭且朝胸部方向前傾約30°；⑦睜眼腳墊站立(opened eyes on pillows,PO)：受試者睜眼直立于腳下墊有泡沫橡膠墊的測試平臺上，面部朝前，平視前方；⑧閉眼腳墊站立(closed eyes on pillows,PC)：受試者閉眼直立于腳下墊有泡沫橡膠墊的測試平臺上，面部朝前。每個姿勢站立的測試時間為32 s。對年齡較長的受試者注意保護(hù)以防止其在測試過程中發(fā)生跌倒。測試結(jié)束后，系統(tǒng)自動生成SFI：0～36為低跌倒風(fēng)險；37～58為中度跌倒風(fēng)險；59～100為高度跌倒風(fēng)險。

1.3.2 PS、LOS和DFI測試 測試前首先確定受試者的雙腳測試位置：受試者站立于測試平臺上，雙腳分開與肩同寬，雙手自然懸垂于身體兩側(cè)，在身體保持自然靜止站立的狀態(tài)下，通過雙腳輕微挪動找到使屏幕上的黑色圓心標(biāo)記處于靶心的適合位置，然后記錄該位置，以避免在以后的對比測試中因同一受試者雙腳測試位置不一致而出現(xiàn)系統(tǒng)誤差。

1.3.2.1 PS 測試平臺設(shè)置水平為靜態(tài)水平。具體測試方法為受試者在身體自然靜止站立的狀態(tài)下，確保屏幕上的黑色圓心標(biāo)記始終處于靶心的位置(受試者的雙腳在測試過程中不再發(fā)生位置移動)。測試時間為30 s/次，共測3次，每次測試間歇10 s，取3次測試成績的平均值作為測試結(jié)果。測試結(jié)束后系統(tǒng)自動生成測試結(jié)果：①PS總分；②前后擺動系數(shù)；③側(cè)向擺動系數(shù)。3項測試結(jié)果數(shù)值越低，表示受試者的靜態(tài)平衡功能越好。

1.3.2.2 LOS 測試平臺設(shè)置水平為靜態(tài)水平，受試者在不發(fā)生雙腳位置移動和屈膝動作的前提下，通過身體重心移動(即腳的重心轉(zhuǎn)移)來完成身體重心從居中位置分別到前、后、左、右、右前、左前、右后、左后8個方位的姿勢穩(wěn)定極限測試。8個方位的出現(xiàn)順序隨機，共測試3次，每次測試間歇10 s，以第3次測試數(shù)值作為測試結(jié)果。測試結(jié)束后系統(tǒng)自動生成測試結(jié)果：①LOS測試完成時間；②LOS總分。完成時間越短，總分越高，表示受試者的動態(tài)平衡功能越好。

1.3.2.3dFI 測試平臺初始設(shè)置水平為動態(tài)6、終止設(shè)置水平為動態(tài)2，每次測試時間為30 s，共測試3次，每次測試間歇10 s。測試開始后，測試平臺完全處于晃動狀態(tài)，受試者需要通過自我平衡調(diào)整盡量保證黑色圓心標(biāo)記始終處于靶心位置。取3次測試成績的平均值作為測試結(jié)果。測試結(jié)束后，系統(tǒng)自動生成DFI(60～89歲年齡段的正常范圍為1.5～3.5)。DFI越低，表示受試者發(fā)生跌倒的可能性越小。

1.3.3 WOMAC量表評分 治療組受試者依據(jù)自己近48 h內(nèi)的膝關(guān)節(jié)情況，對WOMAC量表中有關(guān)疼痛、僵硬和下肢功能活動的問題進(jìn)行打分。得分越高表示病情越嚴(yán)重。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行建檔和統(tǒng)計分析。對照組與治療組治療前的PS總分、前后擺動系數(shù)、側(cè)向擺動系數(shù)、LOS完成時間、LOS總分、DFI和SFI之間的差異比較采用獨立樣本t檢驗。治療組治療前后的WOMAC得分、PS總分、前后擺動系數(shù)、側(cè)向擺動系數(shù)、LOS完成時間、LOS總分、DFI和SFI的差異比較采用配對樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

對照組與治療組治療前之間的PS總分、前后擺動系數(shù)、側(cè)向擺動系數(shù)存在顯著性差異(P＜0.05)；LOS完成時間、LOS總分和DFI存在非常顯著性差異(P＜0.01)，而SFI無顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

治療組治療前后WOMAC得分、PS總分、前后擺動系數(shù)、LOS完成時間、LOS總分和DFI存在顯著性差異(P＜0.05)；而側(cè)向擺動系數(shù)、SFI之間無顯著性差異(P＞0.05)。見表3。

表2 兩組治療前的平衡功能比較

表3 治療組治療前后平衡功能及WOMAC評分比較(n=30)

3 討論

平衡是指身體所處的一種姿勢狀態(tài)以及在運動或受到外力作用時自動調(diào)整并維持姿勢的能力。

人體平衡分為靜態(tài)和動態(tài)兩大類，靜態(tài)平衡是指人體處于某種特定的姿勢，例如坐或站時保持穩(wěn)定的狀態(tài)。動態(tài)平衡包括自動態(tài)平衡和他動態(tài)平衡兩個方面：自動態(tài)平衡是指人體在進(jìn)行各種自主運動時能重新獲得穩(wěn)定狀態(tài)的能力[13]；他動態(tài)平衡是指人體對外界干擾(如被推或拉，或支撐面突然發(fā)生移動)時，能及時產(chǎn)生平衡反應(yīng)以恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的能力[14]。平衡的控制對于日常生活極其重要，從靜態(tài)姿勢的維持到復(fù)雜的動態(tài)活動完成都需要平衡的控制。

PS和SFI測試可了解受試者的靜態(tài)平衡功能狀況；LOS測試可了解受試者的自動態(tài)平衡功能狀況；DFI測試可了解受試者的他動態(tài)平衡功能狀況。因此，本研究所進(jìn)行的上述4種平衡功能測試能較全面地反映受試者的平衡功能狀況。

本研究在平衡了年齡、性別和膝關(guān)節(jié)影像學(xué)得分的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)有膝痛的KOA患者與無膝痛的KOA患者相比，無論是靜態(tài)平衡還是動態(tài)平衡上都表現(xiàn)更差，其動態(tài)跌倒風(fēng)險也更大，明顯高于60～89歲年齡段DFI正常值范圍1.5～3.5。

Hassan等發(fā)現(xiàn)，KOA患者與年齡相匹配的無KOA對照組相比較表現(xiàn)出靜態(tài)姿勢側(cè)向和前后向擺動增加，而膝關(guān)節(jié)疼痛的嚴(yán)重程度可能是其中原因之一[15]；Tjon等認(rèn)為，KOA患者在靜止站立時會下意識地為了減輕疼痛而將重心過多地轉(zhuǎn)移給癥狀較輕側(cè)下肢，從而導(dǎo)致其靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的下降[16]；KOA患者和與之性別、年齡和體重指數(shù)(BMI)相匹配的對照組相比，的確存在平衡缺陷[17]。

本研究中，治療組治療前的SFI與對照組相比較并未表現(xiàn)出顯著性差異，這可能說明SFI測試對KOA患者不敏感。為了證實此推斷，我們對治療組進(jìn)行了10次雙氯芬酸二乙胺乳膠劑經(jīng)脈沖超聲波導(dǎo)入和6次推拿手法聯(lián)合治療[18]，結(jié)果證實，當(dāng)KOA患者的疼痛程度、僵硬程度和下肢功能狀況較治療前明顯改善時，其動靜態(tài)平衡功能也有提高，DFI降低至正常范圍內(nèi)。這說明，KOA患者表現(xiàn)出的疼痛加劇、僵硬程度加重與跌倒風(fēng)險有著密切的關(guān)系[19]。但與此同時，SFI仍未因KOA患者各方面功能的明顯改善而發(fā)生變化。

KOA患者會因其膝關(guān)節(jié)伸展強度減小而增加跌倒和骨折的雙重風(fēng)險[20]；KOA患者股四頭肌肌力減弱會引起本體感受器靈敏度的減退和姿勢搖擺頻率的增加[21]，從而加大老年人跌倒的風(fēng)險[22]。但失衡和跌倒的發(fā)生更常見于與運動相關(guān)的活動(例如由坐/臥到站、行走等)[23-24]中，而幾乎很少發(fā)生于靜止性動作中(如站立)。在老年人當(dāng)中，平衡受損與跌倒風(fēng)險增加和較差的轉(zhuǎn)移測試有關(guān)[25]，靜態(tài)平衡測試與動態(tài)平衡測試相比很少能鑒別出跌倒風(fēng)險[25-26]。由此我們認(rèn)為，SFI測試對于KOA患者不敏感，當(dāng)研究側(cè)重于KOA患者的跌倒風(fēng)險評估時，應(yīng)更加注重于反映局部運動活動的動態(tài)屬性，而非靜態(tài)屬性。

本研究通過以上分析，初步得出以下結(jié)論：與年齡匹配的無膝痛KOA患者相比，有膝痛的KOA患者平衡功能更差，跌倒風(fēng)險更大。經(jīng)有效治療后，KOA患者的平衡功能會明顯改善、跌倒風(fēng)險也隨之明顯降低；與SFI測試相比，DFI測試對KOA患者的平衡功能改善更加敏感，在今后的KOA患者跌倒風(fēng)險評估中更宜采用DFI測試而非SFI測試。

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