老年腦卒中偏癱患者的三維步態(tài)分析①

桑德春，盧利萍，邵春霞，劉海榮，趙政

腦卒中患者常遺留偏癱等功能障礙，部分可獨(dú)立行走的患者仍存在異常步態(tài)。老年腦卒中偏癱患者由于受視覺、本體覺減退及衰老等因素的影響，會加重運(yùn)動功能障礙。如何準(zhǔn)確評定老年腦卒中患者的運(yùn)動功能，是人們關(guān)心的問題。我們利用三維步態(tài)分析對老年偏癱患者的步態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2012年5～12月選取中國康復(fù)研究中心、豐臺醫(yī)院、豐臺區(qū)劉家村附近社區(qū)22例老年腦卒中偏癱患者，均符合全國第四次腦血管病會議診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]，經(jīng)CT或MRI確診為腦梗死或腦出血，伴有一側(cè)不同程度的肢體癱瘓。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重交流障礙；②伴危及生命的疾??；③伴周圍或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史；④下肢手術(shù)史?；颊呔催M(jìn)行規(guī)范化康復(fù)治療。入選患者男性15例，女性7例；年齡60～83歲；病程1～32個(gè)月；左側(cè)偏癱9例，右側(cè)偏癱13例；腦梗死17例，腦出血5例。

1.2 三維步態(tài)分析

采用美國Motion Analysis三維步態(tài)分析儀及其附帶的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。測試對象在家屬陪伴下適應(yīng)環(huán)境后，分別在頭部前額、頭頂、枕骨、雙側(cè)肩峰、右側(cè)肩胛骨下端、雙側(cè)尺骨鷹嘴、雙側(cè)腕關(guān)節(jié)正中、雙側(cè)髂前上棘、骶骨上緣、雙側(cè)大腿前中部、雙側(cè)股骨外上髁、雙側(cè)股骨內(nèi)上髁、雙側(cè)小腿前中部、雙側(cè)足外踝、雙側(cè)足內(nèi)踝、雙側(cè)第二跖骨、雙側(cè)足跟共29個(gè)位點(diǎn)貼熒光球?；颊哒驹诹ε_中央至少5 s，得到靜止站立時(shí)各參數(shù)值。去掉雙側(cè)股骨內(nèi)上髁、雙側(cè)足內(nèi)踝熒光球，在步行道上行走，要求盡量直線勻速行走，左右腿各記錄3次，選擇視頻采集到2個(gè)以上完整步行周期和最接近平日步行的步態(tài)做最終數(shù)據(jù)分析。

1.3 觀察指標(biāo)

步態(tài)運(yùn)動學(xué)參數(shù)包括頭部、軀干、肩、肘、髖、膝、踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)角度范圍值；時(shí)間參數(shù)包括站立相百分比、擺動相百分比、步頻；距離參數(shù)包括步長、步速、跨步長。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

老年偏癱患者雙側(cè)下肢站立相百分比均大于正常值60%[2]，擺動相百分比均小于正常值40%[2]。步頻小于95/min[2]。與患側(cè)比較，健側(cè)站立相百分比顯著增加(P＜0.001)，擺動相百分比顯著降低(P＜0.001)，步頻明顯減少(P＜0.01)?；颊叩牟介L、跨步長及步速均較正常值減小，患側(cè)及健側(cè)無顯著性差異(P＞0.05)。站立時(shí)，患者患側(cè)肩關(guān)節(jié)屈曲內(nèi)收、肘關(guān)節(jié)屈曲角度較健側(cè)增大(P＜0.001)。行走時(shí)，患者的患側(cè)肩、肘、髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度變化范圍較健側(cè)縮小(P＜0.05)。見表1。頭、軀干站立及行走時(shí)角度及角度變化范圍見表2。

表1 老年偏癱患者步態(tài)分析結(jié)果

表2 頭部、軀干關(guān)節(jié)角度及變化范圍(°)

3 討論

步態(tài)分析(gait analysis)是研究步行規(guī)律的檢查方法，旨在通過生物力學(xué)和運(yùn)動學(xué)手段，揭示步態(tài)異常的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素，從而指導(dǎo)康復(fù)評估和治療，也有助于臨床診斷、療效評估、機(jī)制研究等。

步速是影響步行的重要參數(shù)，也是反映偏癱患者步行能力的敏感、可靠而準(zhǔn)確的指標(biāo)[3]。通常將適合個(gè)體的舒適速度作為正常速度，此時(shí)個(gè)體將能耗的效率發(fā)揮至最大[4]。影響步頻的主要因素有患肢的負(fù)重能力、步行的穩(wěn)定性及對下肢的控制能力[5]。偏癱時(shí)，運(yùn)動系統(tǒng)失去高位中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控，使原始的、被抑制的、受到調(diào)節(jié)的皮層下中樞運(yùn)動反射釋放，導(dǎo)致肢體肌群間協(xié)調(diào)紊亂，肌張力異常而產(chǎn)生運(yùn)動障礙[6]。典型的偏癱步態(tài)常表現(xiàn)為足下垂、內(nèi)翻，膝過伸，髖關(guān)節(jié)外展、外旋。

目前國內(nèi)外尚無正常老年人步態(tài)參數(shù)的相關(guān)研究報(bào)道，故本研究采用目前通用的成人正常對照值[2]。研究顯示，老年偏癱患者的雙側(cè)站立相均大于正常值，即60%～65%[2]，擺動相均小于正常值，即35%～40%[2]，提示老年偏癱患者雙下肢單腿負(fù)重能力均降低，需要增加雙側(cè)下肢的站立相時(shí)間來穩(wěn)定重心及平衡?；颊叩牟筋l小于正常值，即95～125/min[2]。其中，健側(cè)下肢較患側(cè)下肢站立相增加，擺動相減小，步頻減小。老年偏癱患者的步長、跨步長及步速均較正常值減小，提示老年偏癱患者的步行能力較差。該結(jié)果與此前的研究結(jié)果[7-8]一致。榮湘江等的研究顯示，在自然行走過程中，偏癱患者雙下肢的單支撐期和擺動相的明顯縮短，可導(dǎo)致患者步行周期延長、步態(tài)異常、步速減慢、步行能力下降，提示增加單足支撐訓(xùn)練是改善患者步態(tài)和步速的有效方法[9]。

偏癱患者下肢髖伸展、膝伸展和踝背伸不對稱是描述偏癱下肢運(yùn)動不對稱的有價(jià)值的指標(biāo)[9]。偏癱患者的髖伸、膝屈與踝背屈均受到限制，其角度變化明顯小于正常人，因而髖、膝、踝的關(guān)節(jié)角度的變化可用于判斷偏癱水平[10]。本研究顯示，老年偏癱患者患側(cè)髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度變化范圍縮小，步態(tài)明顯不對稱。王衛(wèi)強(qiáng)等研究顯示，偏癱患者的步態(tài)在膝關(guān)節(jié)角位移、角速度等方面均存在明顯的不對稱性[11]。老年偏癱患者步態(tài)的對稱性可作為步行能力的主要指標(biāo)。

偏癱患者的頭部、軀干及上肢(肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié))的關(guān)節(jié)活動范圍及運(yùn)動時(shí)間曲線的研究較少，均為目測結(jié)果。本研究通過三維步態(tài)分析儀器進(jìn)行運(yùn)動捕捉，結(jié)果顯示，老年偏癱患者于步行中表現(xiàn)為頭部前傾，平均角度約為7°，軀干基本保持直立位，無明顯前后傾；患側(cè)肩、肘關(guān)節(jié)角度變化范圍縮??；患側(cè)肩屈曲內(nèi)收、肘關(guān)節(jié)屈曲關(guān)節(jié)角度較健側(cè)增大。提示老年偏癱患者由于本體覺下降，不能準(zhǔn)確判斷足的位置，常以視覺作為代償，從而表現(xiàn)為頭部前傾的低頭姿勢?；颊哳^部前屈，將加重上肢的屈曲痙攣模式，使患側(cè)肩關(guān)節(jié)屈曲內(nèi)收，肘關(guān)節(jié)屈曲，且肩、肘關(guān)節(jié)活動范圍均明顯受限。因此，可嘗試控制頭部關(guān)鍵點(diǎn)，抑制患者的異常痙攣模式，改善異常步態(tài)，促進(jìn)患者功能恢復(fù)。

三維步態(tài)分析系統(tǒng)是一種新興的步態(tài)分析的手段，具有客觀、定量、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，目前逐漸被應(yīng)用于骨科康復(fù)[12]、神經(jīng)康復(fù)[13～15]、矯形外科[16]、助行器輔助具[17]等領(lǐng)域。運(yùn)動學(xué)分析需要對步行和其他運(yùn)動時(shí)數(shù)十個(gè)關(guān)節(jié)標(biāo)記體不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集頻率一般在60/min上，并對關(guān)節(jié)和軀體階段性運(yùn)動軌跡進(jìn)行分析和三維重建[18-19]。長期以來，步態(tài)分析需要事后進(jìn)行，而且耗時(shí)巨大，極大地限制了這一技術(shù)的臨床應(yīng)用。近年來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)自動采集和分析的速率極大提高，從而可以實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)標(biāo)記信號在運(yùn)動中的實(shí)時(shí)采集和處理，并在極短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的三維重建，極大地簡化了步態(tài)分析的過程，提高了臨床步態(tài)分析的實(shí)際應(yīng)用；而三維圖像重建使步態(tài)分析的結(jié)果形象化，從而提高醫(yī)學(xué)技術(shù)人員對步態(tài)分析結(jié)果的理解和應(yīng)用。在紅外攝像技術(shù)主導(dǎo)的人體運(yùn)動分析系統(tǒng)中，電子測角器方式的研究同樣引起國內(nèi)外學(xué)者的重視[20]。本研究顯示，三維步態(tài)分析可用于老年偏癱患者步態(tài)的定量評定。

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