2型糖尿病患者動(dòng)態(tài)平衡障礙特點(diǎn)分析

李 謹(jǐn) 辛玲玉 馬肖鈺 劉 博

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科研究中心 北京市耳鼻咽喉科研究所 耳鼻咽喉科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100005)

2型糖尿病 (type 2 diabetes mellitus, T2DM)是全球危害最大的慢性疾病之一，已成為全球重大醫(yī)療挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)世界范圍內(nèi)糖尿病患病率將從2015年的8.8%上升至2040年的10.4%，影響了全球人口十分之一[1]。在英國(guó)，17歲以上人群中糖尿病的發(fā)生率為6.2%[2]，而中國(guó)正在面臨更大的挑戰(zhàn)，目前糖尿病患病率為9.7%，糖尿病前期為15.5%[3]。事實(shí)上，國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)的估計(jì)顯示，全球范圍內(nèi)中國(guó)是糖尿病患者人數(shù)最多的國(guó)家(1.1億)，也是因糖尿病死亡人數(shù)最多的國(guó)家[1]。

2型糖尿病可導(dǎo)致多種合并癥，如急性冠狀動(dòng)脈綜合征、卒中、視網(wǎng)膜病變、腎病、周圍神經(jīng)病變和自主神經(jīng)功能障礙等[4]。根據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，2012年因糖尿病直接導(dǎo)致死亡人數(shù)為150萬(wàn)，全球有220萬(wàn)人死于糖尿病相關(guān)合并癥[5]，因此糖尿病和相關(guān)合并癥被認(rèn)為是導(dǎo)致全球人口過早死亡最重要的危險(xiǎn)因素之一。研究[6]顯示，65歲以上糖尿病患者跌倒發(fā)生率為39%，是正常人群的3倍，而跌倒是造成殘疾和老年人可預(yù)防死亡的主要原因[7]。因此，分析2型糖尿病患者跌倒的危險(xiǎn)因素非常重要。

動(dòng)態(tài)平衡是人體運(yùn)動(dòng)或者受到外力作用時(shí)，能自動(dòng)調(diào)整及維持姿勢(shì)的能力。跌倒是動(dòng)態(tài)平衡受損的嚴(yán)重后果[8]。掌握動(dòng)態(tài)平衡需要視覺系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)和本體感覺體系的感覺信息輸入以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整合[9]。這三種外圍感覺系統(tǒng)中任何一種的損害均可導(dǎo)致不穩(wěn)定感和跌倒。以前的研究[10]表明，糖尿病與平衡控制障礙有關(guān)，主要是由于視覺系統(tǒng)(糖尿病視網(wǎng)膜病變)和本體感覺系統(tǒng)(周圍神經(jīng)病變)的損害。前庭系統(tǒng)提供空間定向信息以保持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡[9]，目前糖尿病對(duì)前庭功能影響的研究較少，臨床研究[11]顯示，糖尿病患者的前庭功能障礙發(fā)生率為70%，高于正常對(duì)照受試者。組織病理學(xué)研究[12]表明，糖尿病性微血管病影響前庭系統(tǒng)，導(dǎo)致葡萄糖代謝紊亂和局部缺血，從而擾亂了半規(guī)管和耳石的代謝。糖尿病前庭損害可能也是平衡障礙的重要原因。糖尿病周圍神經(jīng)病改變了腳和腳踝中的運(yùn)動(dòng)和/或感覺成分，而糖尿病性視網(wǎng)膜病改變了視覺系統(tǒng)中平衡的感覺成分，從而增加姿勢(shì)擺動(dòng)和導(dǎo)致步態(tài)不穩(wěn)定性。對(duì)于糖尿病患者動(dòng)態(tài)平衡障礙的綜合評(píng)估，有助于發(fā)現(xiàn)糖尿病患者跌倒發(fā)生的主要原因。

本研究通過綜合評(píng)估2型糖尿病患者和對(duì)照受試者的平衡控制能力，探討2型糖尿病患者平衡控制障礙的特點(diǎn)，并分析導(dǎo)致跌倒的危險(xiǎn)因素。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

將2013年1月至2015年12月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院就診的51例2型糖尿病患者作為糖尿病組，其中男性27例，女性24例，平均年齡(56.1±10.1)歲。同期選擇本院健康體檢中心43 例健康查體者為對(duì)照組，其中男性17例，女性26例，平均年齡(54.4±7.2)歲。所有研究對(duì)象均無(wú)耳科疾病史、糖尿病史、眼底病變及眩暈史。

1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡在20至70歲之間。②符合T2DM的診斷標(biāo)準(zhǔn)[13]。所有患者的空腹血糖均高于125 mg/dL(6.9 mmol/L)或2 h 75 g 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(oral glucose tolerance test， OGTT)高于199 mg/dL(11.0 mmol/ L)。③行動(dòng)便利。

2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①有其他明確導(dǎo)致內(nèi)耳損傷的病因，如噪音損害、耳毒性藥物使用、梅尼埃病、良性陣發(fā)性位置性眩暈、前庭神經(jīng)炎。②嚴(yán)重的肝、腎、心臟、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及其他全身疾病。③耳科檢查存在外、中耳疾患者。④耳部外傷手術(shù)、脊柱四肢等骨、關(guān)節(jié)外傷手術(shù)史。

1.2 研究方法

該研究方案經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院的機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)批準(zhǔn)，每位患者簽署知情同意書參加研究(批準(zhǔn)文號(hào)：Z20120701)。

所有參與者完成了詳細(xì)的病史問卷調(diào)查，并接受了耳鼻喉科和神經(jīng)科檢查。收集血液樣本檢測(cè)糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin A1c， HbA1c)濃度和相關(guān)生物化學(xué)指標(biāo)檢查。Smart-EquiTest動(dòng)態(tài)姿勢(shì)測(cè)試系統(tǒng)評(píng)估符合納入標(biāo)準(zhǔn)的參與者的平衡控制能力。

平衡測(cè)試使用Smart-Equi Test計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)測(cè)試系統(tǒng)(美國(guó)NeuroCom International公司)進(jìn)行測(cè)試。該設(shè)備包括可以向上或向下傾斜或沿前后方向平移的壓力板，壓力板的運(yùn)動(dòng)會(huì)在腳踝處引起背屈或跖屈旋轉(zhuǎn)。在測(cè)試過程中，受試者戴著安全帶，并在壓力板上筆直站立，面對(duì)三面環(huán)繞著的彩色屏幕(視覺周圍)[14]。

在感覺組織測(cè)試(sensory organization test, SOT)中使用6個(gè)條件，每個(gè)條件測(cè)試時(shí)間為20 s，共重復(fù)3次，以評(píng)估受試者如何比較、選擇和整合前庭功能、本體感覺功能和視覺功能。在條件1(用作參考)中，受試者站立在視覺周圍固定的穩(wěn)定支撐表面上，并且保持眼睛睜開，此時(shí)平衡三聯(lián)都參與到平衡控制中來(lái)。在條件2中，受試者閉上眼睛已去除視覺在平衡控制中的影響。在條件3中，視覺周圍不固定并且與受試者的姿勢(shì)搖擺(搖擺參考視覺)一致地移動(dòng)，使得視覺和前庭信息不匹配，以致不能有效防止跌倒。在以下3種情況下(4,5和6)，視覺輸入保持不變，然而，支撐表面與參與者的搖擺相匹配，使得他們不能依靠運(yùn)動(dòng)輸入來(lái)維持其平衡。本體感覺分測(cè)驗(yàn)得分為條件2 /條件1的分?jǐn)?shù)，視覺分測(cè)驗(yàn)得分為條件4 /條件1的分?jǐn)?shù)，前庭分測(cè)驗(yàn)得分為條件5 /條件1的分?jǐn)?shù)[15]。

穩(wěn)定極限測(cè)試(limits of stability test,LOS)[16]是評(píng)估人體在固定雙足并且不跨步的情況下從中線(垂直)傾斜的任何方向上的最遠(yuǎn)距離。運(yùn)動(dòng)控制測(cè)試(motor control test,MCT)[17]評(píng)估受試者于支撐表面突然平移時(shí)產(chǎn)生有效運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的能力。該測(cè)試以下面3個(gè)等級(jí)的速度進(jìn)行：小幅度(2.8 °/s)，中度幅度(6.0°/s)，大幅度(8.0°/s)。所有測(cè)試數(shù)據(jù)都被收集并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 研究對(duì)象的臨床特征

糖尿病組和對(duì)照組的性別構(gòu)成、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、年齡、高血壓患病比率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。糖尿病組和對(duì)照組的HbA1c濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-8.274,P=0.000)，詳見表1。

表1 糖尿病組和對(duì)照組基本資料及臨床特征的比較

2.2 平衡功能測(cè)試結(jié)果

平衡測(cè)試結(jié)果顯示，糖尿病組和對(duì)照組之間SOT評(píng)分、本體感覺分測(cè)驗(yàn)(somatosensory subtest, SOM)評(píng)分和前庭分測(cè)驗(yàn)(vestibular subtest, VEST)評(píng)分，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。糖尿病組和對(duì)照組之間的LOS限值差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。然而，與對(duì)照組相比，糖尿病組患者的視覺分測(cè)驗(yàn)(visual systems test, VIS)評(píng)分及MCT評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.032，P=0.018)，詳見表2。

3 討 論

糖尿病導(dǎo)致身體多種系統(tǒng)的微血管合并癥[18]，如視網(wǎng)膜病變、腎病及周圍神經(jīng)病等，其中糖尿病視網(wǎng)膜病變和糖尿病周圍神經(jīng)病變是導(dǎo)致步態(tài)不穩(wěn)定和跌倒的主要微血管合并癥[19-20]，研究糖尿病對(duì)前庭功能的影響，以及前庭功能障礙對(duì)糖尿病患者平衡控制的影響意義重大。本研究通過Smart-Equi Test對(duì)糖尿病患者動(dòng)態(tài)平衡的綜合評(píng)估，有助于發(fā)現(xiàn)糖尿病患者動(dòng)態(tài)平衡的危險(xiǎn)因素。

The data were analysed using the Mann-Whitney U test because the data in SOT, VIS, VEST, SOM, MCT and LOS score were not normally distributed.*P<0.05;SOT:sensory organization test;VIS:visual systems test;VEST:vestibular subtest;SOM:somatosensory subtest;LOS: limits of stability test;MCT:motor control test.

Smart-Equi Test是美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的平衡功能評(píng)估和臨床治療標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，用于測(cè)試糖尿病患者的平衡功能。在本研究中，糖尿病患者和對(duì)照受試者之間的SOT評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。筆者還發(fā)現(xiàn)糖尿病患者和對(duì)照受試者的SOT的前庭分測(cè)驗(yàn)得分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 Ward等[21]通過甩頭試驗(yàn)和前庭誘發(fā)肌源性電位(vestibular-evoked myogenic potential, VEMP)檢查發(fā)現(xiàn)84%的2型糖尿病受試者前庭功能異常。下一步研究需要完善前庭功能的檢查，評(píng)估糖尿病患者前庭功能障礙對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的影響。臨床和動(dòng)物研究也顯示了糖尿病對(duì)前庭系統(tǒng)的影響。視頻眼動(dòng)電圖和溫度試驗(yàn)[22]證實(shí)，1型糖尿病的年輕患者(6～28歲)同時(shí)伴有中央和外周前庭功能障礙。糖尿病模型動(dòng)物研究[12,23-25]證實(shí)前庭系統(tǒng)出現(xiàn)糖尿病相關(guān)的病理變化，包括血管紋中毛細(xì)血管基底膜增厚，1型毛細(xì)胞(也稱為內(nèi)毛細(xì)胞，受體轉(zhuǎn)導(dǎo)電位)缺失以及前庭蝸神經(jīng)周圍的髓磷脂的減少。前庭系統(tǒng)在感覺和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中起到重要作用，其將感知關(guān)于頭部運(yùn)動(dòng)和相對(duì)空間位置的信息傳入到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)隨后整合這些信息以及來(lái)自視覺和本體感覺系統(tǒng)的信息來(lái)調(diào)整身體相對(duì)于外部環(huán)境的位置。前庭系統(tǒng)通過產(chǎn)生補(bǔ)償性眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)保持平衡，并在運(yùn)動(dòng)期間協(xié)調(diào)姿勢(shì)控制。因此，前庭功能障礙導(dǎo)致動(dòng)態(tài)平衡能力下降，從而造成跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加。糖尿病患者和對(duì)照受試者的SOT的前庭分測(cè)驗(yàn)得分差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是因?yàn)樘悄虿』颊哌m應(yīng)前庭損傷的狀態(tài)：外周前庭器官輸入到中樞錯(cuò)誤的外界位置信息，經(jīng)過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的處理和矯正，最終獲得校正的前庭感覺，因此不平衡的感覺和眩暈的癥狀不太明顯。然而前庭眼球反射在調(diào)節(jié)姿勢(shì)穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用[9]，前庭功能障礙導(dǎo)致的代償性眼球運(yùn)動(dòng)對(duì)平衡的影響不可忽視，因此完善糖尿病患者前庭功能檢查，對(duì)于探索糖尿病患者前庭功能損害對(duì)于跌倒的影響具有重要意義。

來(lái)自本體感覺、視覺和前庭覺以及前庭眼反射和前庭脊髓反射的信息有助于運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，進(jìn)而保持平衡。三個(gè)周圍感覺系統(tǒng)中任何一個(gè)的損傷將導(dǎo)致不穩(wěn)感和跌倒。與其他感覺系統(tǒng)相比，視覺在人類對(duì)身體位置的感知和控制中起著至關(guān)重要的作用。Hallemans等[26]對(duì)周邊視覺系統(tǒng)(全盲和低視力)缺陷的成年人進(jìn)行步態(tài)分析顯示，視覺受損者具有較短的步幅長(zhǎng)度，軀干更加后傾和腳后跟著地時(shí)踝關(guān)節(jié)屈曲度更小，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)時(shí)身體位置的感知和控制能力下降。本研究中SOT的視覺分測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)在糖尿病患者中顯著降低，與以前的研究[27-28]結(jié)果一致，進(jìn)一步證實(shí)了視功能在維持身體運(yùn)動(dòng)和平衡控制方面的重要作用，因此，SOT的視覺分測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)的減少可能導(dǎo)致糖尿病患者跌倒率增加。SOT的軀體感覺分測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)在兩組之間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究顯示，盡管23.5%的糖尿病患者有周圍神經(jīng)病變，但只有2%表現(xiàn)出糖尿病足潰瘍(2%)，表明糖尿病周圍神經(jīng)病變可能不會(huì)嚴(yán)重到導(dǎo)致本體感覺顯著下降。然而，由于僅定性診斷患者并未評(píng)估周圍神經(jīng)病變的程度，因此需要進(jìn)一步在研究中采用10 g Semmes-Weinstein單絲和128 Hz音叉進(jìn)行確認(rèn)[29]。

動(dòng)態(tài)姿勢(shì)平衡用于評(píng)估日常生活中的平衡能力。LOS是指?jìng)€(gè)人可以調(diào)節(jié)重心而不失去平衡的最大自主距離或角度，用于評(píng)估跌倒風(fēng)險(xiǎn)中的靜態(tài)站立平衡和物理控制能力[30]。相對(duì)于對(duì)照組，糖尿病患者同樣能夠在靜態(tài)站立時(shí)保持身體平衡，糖尿病組MCT評(píng)分顯著降低。在MCT測(cè)試中，平臺(tái)上的腳的壓力變化反映了全身對(duì)前向或后向搖擺的協(xié)調(diào)反應(yīng)能力，這對(duì)于評(píng)估動(dòng)態(tài)平衡是至關(guān)重要的，結(jié)果顯示，糖尿病患者突然對(duì)重心被動(dòng)的向前或向后擺動(dòng)的主動(dòng)反應(yīng)存在明顯延遲，提示糖尿病患者應(yīng)避免突然的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致重心擺動(dòng)。