原發進行性凍僵步態與伴凍僵步態帕金森病患者步態時空參數和足底壓力比較研究

王尚培 ，陳先文 ，徐梅 ，徐仿成，高曉平

(安徽醫科大學第一附屬醫院，a神經內科，b康復醫學科,安徽 合肥　230022)

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原發進行性凍僵步態與伴凍僵步態帕金森病患者步態時空參數和足底壓力比較研究

王尚培a，陳先文a，徐梅b，徐仿成a，高曉平b

(安徽醫科大學第一附屬醫院，a神經內科，b康復醫學科,安徽 合肥230022)

摘要：目的探討原發進行性凍僵步態(PPFG)患者非凍僵發作條件下步態運動學和動力學參數是否存在異常，與伴凍僵步態(FOG)的帕金森病(PD)患者(PD-FOG)步態參數是否類似。方法研究對象為7例PPFG患者、10例PD-FOG患者、20例健康志愿者。使用足底平板壓力測試系統定量分析步態時空運動學參數和足底壓強動力學參數。結果PPFG與PD-FOG兩組的步態時空運動學參數與健康志愿者組相比有類似改變，包括步長減小，步寬增大，擺動相、單足支撐相減小，雙足支撐相增大，步速減慢。PPFG組與健康志愿者組的足底平均壓強、最大壓強差異無統計學意義(P>0.05)。PD-FOG組的平均壓強、最大壓強較健康志愿者組小，差異有統計學意義(P<0.05)。PPFG組較PD-FOG組平均壓強增大，差異有統計學意義(P<0.05)，而最大壓強差異無統計學意義(P>0.05)。結論PPFG患者非凍僵發作條件下步態時空參數發生改變，與PD-FOG患者類似；足底平均壓強和最大壓強與健康志愿者組差異不顯著。

關鍵詞：帕金森病;步態障礙,神經性;診斷,鑒別;足底壓力

步態分析可以對步態特征進行定性和定量分析，在臨床上常被用于研究步態障礙特征,指導步態康復治療、評價療效。步態分析評價指標包括運動學參數和動力學參數。運動學參數指運動的形態、速度和方向等參數，包括步長、步幅、步寬、足偏角、步頻、步速、步行周期、步行時相(支撐相和擺動相)等。動力學參數指行走過程中足底與地面作用力參數，常用評價指標有地面作用力(ground reaction force,GRF)[1]、足底平均壓強、足底最大壓強等。

原發進行性凍僵步態(primary progressive freezing gait,PPFG)是一種少見以凍僵步態(freezing of gait,FOG)為主要臨床表現的慢性進展性神經變性疾病，FOG多發生在發病3年之內，晚期可導致姿勢平衡障礙，其可伴有運動遲緩、肌張力增高等帕金森綜合征的表現[2-3]。步態障礙是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者主要表現之一，中晚期PD患者也常發生FOG，其臨床表現與PPFG有類似之處，兩者易于混淆。PPFG與伴凍僵步態的帕金森病(PD-FOG)主要鑒別要點是PPFG患者FOG出現早，運動遲緩、肌強直等帕金森綜合征癥狀相對輕微。既往步態分析研究顯示PD患者的存在步態時空運動學參數改變，如步長減小、步速減慢、步頻增快、擺動相縮短、雙足支撐相延長等[4]。對PPFG患者的步態時空參數研究較少，特別是PPFG患者非凍僵狀態下行走的步態時空運動學參數和GRF動力學參數未見報道。PPFG患者非凍僵發作狀態下行走的步態運動學和動力學參數是否存在異常，與PD-FOG患者之間是否差異尚不明確。本研究試圖通過足底平板壓力測試系統定量研究PPFG患者步態時空參數和GRF動力學參數，并與PD-FOG患者比較，以分析PPFG患者步態參數特征，探討步態分析對PPFG及PD鑒別診斷的價值。

1　對象與方法

1.1研究對象7例(5男，2女)PPFG患者、10例(5男，5女)PD-FOG患者、年齡和性別相匹配的20例(12男，8女)健康志愿者。PPFG的診斷標準參照Factor等[5]提出的診斷標準，PD診斷標準根據英國PD協會腦庫診斷標準[6]。排除標準包括其他導致步態障礙的疾病，包括脊柱關節部位的損傷、肌肉痙攣、中風、周圍神經病、肌肉疾病、腦積水、認知障礙等。本研究獲得了安徽醫科大學倫理學會的批準，所有受試者均簽署了知情同意書。

1.2研究方法

1.2.1臨床資料收集所有患者均在至少停用治療PD藥物12 h以上(PD“關”期)，由神經內科醫師進行統一帕金森病評分量表運動部分(UPDRS Ⅲ)評分。收集相關臨床資料，包括性別、年齡、體重、身高、發病年齡、凍僵病程、患病病程等。利用凍僵步態問卷[7](FOG-questionnaire,FOG-Q)調查FOG的有無及嚴重程度，采用簡明精神狀態檢查(MMSE)量表進行認知功能評價。所有被試均進行顱腦磁共振檢查排除其他可導致步態障礙的腦血管病、腦積水、外傷等神經疾病。

1.2.2步態參數定量分析采用意大利BTS公司的P-WALK平板壓力測試系統進行步態運動學時空參數和動力學參數定量分析。該系統由4塊墊狀壓力傳感器板、傳感器連接器、計算機等組成。受試者在安靜的環境進行測試。測試前需讓患者在步態分析儀上進行1～2次的預測試，使其了解相關的要求及熟悉此過程。每位受試者測試時脫去鞋子，在測試區域前2 m處啟動、后2 m處停止，保持勻速并以平常步態自然行走[8]。足跡應落在測試區域的步道內，且記錄至少一個完整步行周期的足跡。每個受試者測試3次，每次測試中間休息30 s。收集步長、步寬、擺動相、單足支撐相、雙足支撐相、步態周期、步速、左右對稱性、平均足底壓強、最大足底壓強等數據。取3次測試參數的平均值進行計算及分析。

2　結果

2.1臨床資料PPFG、PD-FOG兩組患者人口學和臨床體征資料見表1、2。所有納入本研究的PPFG患者中，步態障礙均是其首發及主要癥狀，凍僵病程介于2～11年，FOG-Q量表評分17～22(18.7±2.1)分。除步態障礙外，PPFG患者還伴有不同程度的帕金森綜合征，其中3例有輕度言語功能障礙，5例有運動遲緩，4例有肌張力增高，2例有寫字過小征，UPDRS Ⅲ評分15～34(23.1±5.8)分。PD-FOG患者病程的5～6年，FOG多發在PD的中晚期，Hoen-Yahr分級3級，UPDRS Ⅲ評分(50.1±9.6)分，FOG-Q量表評分(14.3±2.1)分。

2.2步態時空參數和足底壓強PPFG、PD-FOG和健康志愿者的步態時空參數和足底壓強見表3。與健康志愿者組比較，PPFG與PD-FOG患者組的大多數步態時空參數有類似的改變，包括步長減小，步寬增大，擺動相、單足支撐相減小，雙足支撐相增大，步速減慢。PPFG組與健康志愿者組之間的平均、最大足底壓強差異無統計學意義。而PD-FOG組的平均、最大足底壓強均較健康志愿者組小，差異有統計學意義。PPFG組與PD-FOG組之間的最大足底壓強差異無統計學意義。而PPFG組較PD-FOG組平均足底壓強增大，差異有統計學意義。

表1　三組受試對象人口學和臨床資料特征

注：aFisher確切概率法；b單因素方差分析；c兩獨立樣本t檢驗。

表2　PPFG組患者的臨床體征

表3　三組受試對象步態運動學和動力學參數比較±s

3　討論

有關PPFG是一個特定的疾病實體，還是某些神經變性疾病的前驅表現，學術界尚存在爭論[9-11]。本研究納入的PPFG患者嚴格按照Factor等診斷標準納入，均以進展性FOG為首發癥狀，無其他提示疑似帕金森疊加綜合征的體征如核上性眼肌麻痹、小腦性共濟失調、錐體束征、體位性低血壓、自主神經功能紊亂、認知障礙等，且對多巴胺能藥物治療反應不佳。雖伴隨輕到中度的帕金森綜合征癥狀，但不符合其他帕金森疊加綜合征的診斷。盡管個別患者顱腦MRI提示輕度腔隙性腦梗死或皮質萎縮，但這些非特異性的發現不是導致發病的病理原因。步態時空參數和足底壓強受到身高、體重及個體行走習慣的影響，本研究納入PPFG組、PD-FOG組及健康對照組在身高、體重上差異無統計學意義，步態分析結果具有可比性。既往研究表明步長減少、步速下降、擺動相縮短、雙足支撐相的延長被認為是PD患者步態障礙的典型特征[4，12]。本研究步態時空運動學參數定量分析結果顯示PPFG組及PD-FOG組在患者非凍僵發作狀態下行走與正常人相比，步態的時空參數發生了改變，且兩組特征類似，具體表現為步長減小，步寬增大，擺動相、單足支撐相減小，雙足支撐相增大，步速減慢等。本研究納入的PPFG組患者均有不同程度的帕金森綜合征，其步態時空參數特征與PD-FOG組類似可能與此有關。此研究結果提示步態時空參數分析在PPFG與PD-FOG鑒別診斷上價值不大。

足底平板壓力測試獲得的平均足底壓強、最大足底壓強等步態動力學參數，反映行走過程中GRF的變化。靜態站立時，GRF等于體重。行走過程中GRF等于體重加上(或減去)質量與向上(或向下)加速度的乘積。因足跟著地時存在沖量，加速度方向向上，GRF高峰值可達到體重的1.1～1.25倍。第一個高峰通常出現在足跟著地時，第二個高峰通常位于足跟離地及前足蹬地時。步速越快，足跟著地時沖量越大，相應的GRF高峰值也越高。隨著身體重心的降低，加速度方向向下，GRF逐漸降低，最低值約為體重的0.75倍，通常位于足跟離地前[13]。本研究足底平板壓力測試結果顯示PD-FOG組患者的平均足底壓強、最大足底壓強均較健康志愿組小，這與PD患者行走過程中步態特征有關，即擺動相的足上抬、下沖的高度降低、對地面的壓力減小[14-15]。行走過程中當一側足跟剛著地、另一側足趾仍接觸地面時即雙足支撐相開始時，整個身體姿勢處于最不穩定狀態。PD患者為避免這種最不穩定姿勢，盡量減小最不穩定姿勢持續的時間，邁步時足底前部較正常人提前接觸地面，使本應在足跟部位的壓力提前轉移到了前足，因此足跟沖擊地面時產生的沖擊量較正常人的沖擊量小。PD患者足跟著地時沖量減小，帶來的是平均足底壓強、最大足底壓強的降低。這種足底壓強的變化反映了PD-FOG患者的步態動力學參數GRF高峰值降低。PPFG患者的平均足底壓強、最大足底壓強盡管與正常對照組比較差異無統計學意義，其平均足底壓強高于PD-FOG組，但最大足底壓強與PD-FOG組差異無統計學意義，提示PPFG患者的步態動力學參數介于正常對照與PD-FOG患者之間。

綜上所述，本研究顯示PPFG患者步態時空參數具有與PD-FOG患者類似特征，但足底壓力改變與其有一定差異。本研究尚存在一些局限性，如PPFG患者組樣本量較小，需要更大的樣本量進一步證實；受限于足底平板壓力測試系統，無法得到PPFG患者下肢關節的活動范圍等其他可能有助于與PD-FOG患者鑒別的相關參數。

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基金項目：安徽省自然科學基金(1608085MH170)；安徽省教育廳高校自然科學基金(KJ2015A138)

通信作者：陳先文，男，教授，碩士生導師，研究方向：帕金森病及其他運動障礙性疾病，E-mail：chxwmail@aliyun.com

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.07.025

(收稿日期：2016-02-15，修回日期：2016-04-05)

A comparative study of gait spatiotemporal parameters and plantar pressure during regular walking in patients with PPFG and Parkinson’s disease

WANG Shangpei,CHEN Xianwen,XU Mei,et al

(FirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei,Anhui230022,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate whether gait spatiotemporal parameters and plantar pressurein primary progressive freezing gait(PPFG) are altered in similar manner to that of Parkinson’s disease(PD) with freezing gait.MethodsWe included 7 patients diagnosed as PPFG,10 patients with PD-FOG and 20 healthy volunteers.Gait spatiotemporal parameters and plantar pressure were measured by computer assisted force plate system.ResultsPPFG patients had reduced step length,increased step width,shorter swing phase and single support duration,longer double support duration and decreased walking speed.The average and maximum plantar pressures during walking were not different between PPFG patients and normal controls.In contrast,patients with PD-FOG showed reduced average and maximum plantar pressures when compared to normal subjects.PPFG patients revealed higher average plantar pressure than PD-FOG patients,but the maximum plantar pressures were not different between the two groups.ConclusionsThe gait spatiotemporal characteristics of PPFG during regular walking without freezing were altered similarly to those of PD patients with freezing gait,while the average and maximum plantar pressures were not different from normal controls.

Key words:Parkinson Disease;Gait Disorders,Neurologic;Diagnosis,Differential;Plantar Pressure