帕金森病患者慌張步態的三維步態分析

郭永亮，盧健軍，馮重睿，劉夢嬌，劉初容

1.廣東三九腦科醫院，a.康復訓練中心；b.神經內六科，廣東廣州市510510

帕金森病是一種進展性神經系統疾病，常表現為運動遲緩、震顫、僵硬以及姿勢和步態異常，影響全世界1%的65歲以上人群[1-2]，最早在1817年由James Parkinson在他的《震顫麻痹》一文提到[3]。慌張步態是帕金森病患者常見的病理特征，常表現為步頻增快，步長減小，重心常落在兩足前方[4]。慌張步態是進展性的，早期很難通過裸眼觀察發現，短時間內也觀察不到明顯變化[5]。本文采用三維運動捕捉系統對帕金森病慌張步態患者進行三維步態分析檢查，以期量化研究慌張步態，實現對慌張步態的早期診斷和療效觀察。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2018年1月在廣東三九腦科醫院住院治療的帕金森病患者40例，均符合英國腦庫原發性帕金森病診斷標準[6]。

納入標準：①聽力正常，無明顯認知功能障礙；②可獨立步行10 m。

排除標準：①血管性帕金森、帕金森綜合征、帕金森疊加綜合征等非原發性帕金森病；②存在明顯精神疾病；③并發其他影響步態功能疾病，如心肺功能不全，神經系統、肌肉骨骼疾病等。

采用問卷法和觀察法判斷慌張步態。調查患者及其家屬或照護者，患者在日常生活中是否存在步長變短、步頻越來越快，感覺軀干前傾，難以停止下來；同時由一名經驗豐富的神經內科醫生觀察患者是否存在上述癥狀。存在上述癥狀者入選慌張組[7]，不存在上述癥狀者入選非慌張組。慌張組20例，男性13例，女性7例；年齡38～70歲，平均(58.6±8.5)歲；病程2～10年，平均(5.10±2.38)年。非慌張組20例，男性15例，女性5例；年齡40～67歲，平均(57.8±7.9)歲；病程2～8年，平均(4.78±2.51)年。

本院員工及員工家屬志愿者20例(正常組)，男性14例，女性6例；年齡45～65歲，平均(57.5±6.6)歲。

納入標準：①聽力正常，無明顯認知障礙；②可獨立步行10 m。

排除標準：①存在明顯精神疾病；②并發其他影響步態功能的疾病，如心肺功能不全、神經系統、肌肉骨骼等。

本研究經醫院倫理委員會批準，患者及其家屬均知曉本次研究的意義，并簽署知情同意書。

1.2 方法

采用SMART-D 400紅外運動捕捉系統(意大利BTS公司)。數據采集系統由6個紅外攝像頭(采集頻率100 Hz)、兩個同步相機(BTSeVixta，采集頻率40 Hz)和兩個測力平臺(BTSP6000D)組成，數據分析系統為裝載有專門數據處理軟件的主機。

參考文獻[8]粘貼反光球。受試者在步道上以自然步態往返6次。患者均在服藥后1～2 h(“開”期)步態相對穩定期進行測試。采用Davis Heel模塊對標記點運動軌跡進行三維重建，提取步行過程中穩定的6個步態周期數據；采用Smart Analyzer軟件計算步行過程中的時空參數及踝關節運動學參數，包括跨步時間、站立時間、擺動時間、站立相、擺動相、雙腿支撐相、跨步長、步長、步速、步頻、踝關節矢狀面的活動、踝背屈和踝跖屈角度；采用Protocol Consistency軟件進行曲線一致性對比，去掉相差最大和最小的2個周期，取剩余4個步態周期參數的平均值。

1.3 統計學分析

采用SPSS 19.0軟件進行數據分析。計量資料采用(xˉ±s)進行描述，Kolmogorov-Smirnov檢驗數據正態性，均服從正態分布，采用單因素方差分析。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 右側步態

與正常組相比，慌張組站立相和雙腿站立相延長，擺動相、跨步長、步長減小(P＜0.05)；與非慌張組相比，慌張組跨步時間縮短(P＜0.05)。見表1。

2.2 左側和整體步態

與正常組相比，慌張組站立相和雙腿站立相延長，擺動相、跨步長、步長、步速減小(P＜0.05)；與非慌張組相比，慌張組跨步時間、擺動時間減小，步頻增大(P＜0.05)。見表2。

2.3 踝關節

與正常組相比，慌張組踝背屈第一高峰提前出現，雙踝關節最大跖屈角減小(P＜0.05)；與非慌張組相比，慌張組踝背屈第一高峰提前出現，左踝關節最大背屈角減小(P＜0.05)。見表3、圖1、圖2。

3 討論

慌張步態與凍結步態關系緊密：凍結步態必然伴隨慌張步態，而慌張步態可以單獨存在[9-11]；伴有慌張步態的帕金森病患者，隨著疾病發展，出現凍結步態的概率更大[12]；出現凍結步態后，患者整體運動功能和日常生活自理能力下降，嚴重影響生活質量[13]。慌張步態的出現也會增加患者精神壓力，精神壓力大的患者慌張步態和運動功能障礙較無精神壓力的患者嚴重，日常生活自理能力下降更明顯；而精神壓力也會增加患者慌張步態的嚴重程度，從而形成惡性循環[14]。慌張步態也是影響患者平衡的重要因素[4]，會提高跌倒風險，進而增加臥床休息時間或減少日常生活運動量，加重疾病進展[15]。

表1 3組右側步態參數比較

表2 3組左側和整體步態參數比較

圖1 步行周期中右踝關節矢狀面角度變化曲線

圖2 步行周期中左踝關節矢狀面角度變化曲線

表3 3組踝關節運動學參數比較

目前，對帕金森病的整體評估有統一帕金森病評定量表(Unified Parkinson's Disease Rating Scale,UPDRS)，對凍結步態的評估有凍結步態量表[16]，而對于慌張步態的評估目前主要采用問卷法和觀察法[5,7]。本研究顯示，慌張步態帕金森病患者存在步長、步速、跨步時長減小，步頻增大，站立相延長，擺動相減小，踝關節提前跖屈，最大踝背屈角減小，支撐末期雙踝跖屈不足等問題。可能由以下兩個方面原因造成。①由于黑質退行性變，使得運動功能退化，步長、步速等減小[17]，平衡功能障礙，通過增加步頻以增加步速，延長站立相以保持平衡。②慌張步態患者軀干前傾，重心常落在雙足之前，患者為了維持平衡，動用踝策略，踝關節提前跖屈，足跟不著地，這與陳淑芳等[18]的研究結果一致。與慌張步態帕金森病患者相比，非慌張步態患者步頻小，踝關節最大背屈角增大，擺動期推遲，站立相延長。

由于科技的發展，開發出諸多穿戴設備[19-20]，方便遠程測量。如果及時發現患者有慌張步態趨勢，可通過多種方式進行干預，如視覺提示[21-23]、聽覺提示[24]、軀體感覺提示[25]等。

傳統評估慌張步態通常只能由經驗較豐富的神經內科醫生完成，采用三維步態分析系統可對慌張步態的表現進行量化，對未來智能化醫療也有較好的臨床應用價值。由于本實驗室建設時間尚短，對帕金森病患者慌張步態前后的數據收集不足，慌張步態超早期是否已經出現了一定的步態參數改變還有待觀察，慌張步態患者的時空參數、運動學參數與UPDRS評分之間是否存在相關性，也有待進一步研究。