不同臨床分期帕金森病患者的步態(tài)分析

吳壯，仲敏，蔣旭，張麗

帕金森病(PD)是一種很常見的神經(jīng)退行性疾病，隨著年齡的增長其發(fā)病率逐年增高[1]。步態(tài)損害則是PD患者很常見的一項(xiàng)臨床癥狀。PD患者往往表現(xiàn)出“小碎步”、“凍結(jié)步態(tài)”[2-4]等，這些癥狀為患者的生活帶來不便，增加了跌倒的風(fēng)險(xiǎn)，甚至增加了患者的死亡率[5]。因此對(duì)于PD患者的步態(tài)參數(shù)進(jìn)行定量分析顯得尤為重要[6]。既往對(duì)于PD患者的步態(tài)評(píng)估僅僅局限于臨床醫(yī)師的觀察以及量表的評(píng)估[7]，而這些手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法提供精確的步態(tài)數(shù)據(jù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備開始逐漸運(yùn)用于步態(tài)領(lǐng)域[8-9]。查閱文獻(xiàn)[10]發(fā)現(xiàn)，不同Hoehn-Yahr(H-Y)分期PD患者的步態(tài)數(shù)據(jù)及其特異性研究比較稀缺，且既往很少有涉及到大關(guān)節(jié)活動(dòng)度的研究。本研究針對(duì)隨疾病進(jìn)展PD患者的步態(tài)變化從時(shí)空參數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)兩方面進(jìn)行較全面的探討。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 納入2018年11月至2019年12月于南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院老年神經(jīng)科就診的PD患者共82例，其中男42例，女40例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合國際運(yùn)動(dòng)障礙協(xié)會(huì)(MDS)提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]；(2)無其他可以影響步態(tài)的疾病，如腦梗死(允許有腔隙性腦梗死)、骨折、脊柱譜系疾病等；(3)能夠聽懂并按照醫(yī)生的指示做出相應(yīng)的應(yīng)答。同時(shí)，在患者的陪護(hù)及醫(yī)院職工中收集32名為健康對(duì)照組。入組標(biāo)準(zhǔn)為：(1)既往體健，無可以影響步態(tài)的疾病史，如PD、腦梗死(允許有個(gè)別腔隙病灶)、骨折、脊柱譜系疾病等；(2)能聽懂并按照醫(yī)生的指示做出相應(yīng)應(yīng)答。本研究獲得南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院倫理委員會(huì)審批。在試驗(yàn)開始前告知所有受試者實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)取得書面同意書，各項(xiàng)操作符合赫爾辛基宣言。

1.2 方法

1.2.1 PD運(yùn)動(dòng)癥狀評(píng)定及分組 所有的PD患者進(jìn)行關(guān)期狀態(tài)下的H-Y評(píng)級(jí)[12]和統(tǒng)一PD評(píng)分量表(UPDRS)Ⅲ評(píng)分。按照H-Y分期將患者分為三組：1～2期(35例)、3期(28例)、4期(19例)。

1.2.2 步態(tài)數(shù)據(jù)采集 所有的PD患者停用抗PD藥物24 h (緩釋劑型為72 h)，并于次日清晨、完全清醒狀態(tài)下采集步態(tài)數(shù)據(jù)。所有的受試者完成“指令站立與行走試驗(yàn)”[13]，即患者先站立在出發(fā)點(diǎn)10 s,當(dāng)聽到醫(yī)生的指令后開始以自由的方式行走7 m，并于7 m處折返返回到出發(fā)點(diǎn)。所有的受試者在正式測(cè)試前會(huì)由醫(yī)生反復(fù)講述試驗(yàn)過程以及預(yù)先模擬試驗(yàn)以盡可能熟悉本試驗(yàn)，在此之后利用 “吉步恩”步態(tài)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行正式的步態(tài)數(shù)據(jù)采集。“吉步恩”步態(tài)分析系統(tǒng)由1雙智能鞋，4個(gè)分別綁縛在受試者小腿和大腿以及1個(gè)綁縛在受試者腰部的模塊組成。通過無線藍(lán)牙傳輸技術(shù)，受試者步態(tài)數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。“吉步恩”步態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的有效性已經(jīng)得到驗(yàn)證[14]。本研究采集以下時(shí)空參數(shù)：步幅、步速、步頻、支撐相、擺動(dòng)項(xiàng)和以下運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)：足跟著地角度、足趾離地角度、踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度、髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用IBM SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料先用Kolmogorov-Smirnov進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),若符合正態(tài)分布，兩組間數(shù)據(jù)的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，四組間數(shù)據(jù)的比較采用單因素方差分析；若不符合正態(tài)分布，則分別采用Mann-WhitneyU、Kruskal-WallisH檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，事后檢驗(yàn)采用Bonferroni法進(jìn)行矯正，組內(nèi)兩兩比較P<0.013為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 健康對(duì)照組與不同分期PD組患者基線數(shù)據(jù)的比較 見表1。各組之間除疾病嚴(yán)重程度外所有的基線數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 健康對(duì)照組與不同分期PD組患者基線數(shù)據(jù)的比較[例(%), x±s]健康對(duì)照組(n=32)H-Y1～2期(n=35)H-Y3期(n=28)H-Y4期(n=19)P值男性17(53.13)20(57.14)16(57.14)6(31.58)0.278年齡(歲)62.59±6.5762.94±8.6067.54±9.6065.68±6.400.062身高(cm)162.22±6.11165.54±7.14164.04±8.50163.16±8.160.405體重(kg)62.16±9.4066.43±10.3865.54±9.8064.08±9.040.320鞋碼39.34±1.8840.03±2.1640.14±1.9439.58±2.120.382病程(年)3.83±3.807.43±4.799.95±4.09<0.001UPDRSⅢ總分24.69±10.1538.86±11.6858.84±17.84<0.001H-Y分期1.74±0.433.00±0.004.00±0.00<0.001

2.2 步態(tài)時(shí)空參數(shù)比較 見表2。與健康對(duì)照組相比，H-Y 1～2期組步幅明顯減少(P<0.001)；與3期組相比，1～2期組步幅明顯升高(P=0.001)、4期組步幅明顯減少(P=0.005)。與健康對(duì)照組比較，3期組步速明顯減少(P<0.001)；與3期組比較，4期組步速明顯減少(P=0.001)。

2.3 步態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)比較 見表3。與健康對(duì)照組比，H-Y 1～2期組足跟著地角度(P=0.012)、踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P=0.002)、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P=0.009)以及髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P<0.001)均明顯降低。與3期組相比，1～2期組足跟著地角度(P=0.007)與髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P=0.003)均明顯增加。此外,4期組足跟著地角度(P=0.011)、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P<0.001)以及髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度(P=0.012)均明顯小于3期組。各組之間足趾離地角度的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表2 基于臨床分期的PD患者步態(tài)時(shí)空參數(shù)變化( x±s)健康對(duì)照組(n=32)H-Y1～2期(n=35)H-Y3期(n=28)H-Y4期(n=19)步幅(m)1.18±0.101.03±0.15?0.89±0.17?△0.64±0.31?△▲步速(m/s)0.91±0.130.82±0.190.73±0.22?0.49±0.26?▲步頻(步數(shù)/min)93.60±9.2195.44±16.5398.77±23.5989.57±20.26支撐相(%)64.91±2.1564.70±5.1065.50±5.6768.27±7.85擺動(dòng)相(%)35.11±2.1535.32±5.1133.99±5.1631.73±7.85注:與健康對(duì)照組比較?P<0.013;與1～2期組比較△P<0.013;與3期組比較▲P<0.013

表3 基于臨床分期的PD患者步態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)變化( x±s)健康對(duì)照組(n=32)H-Y1～2期(n=35)H-Y3期(n=28)H-Y4期(n=19)足跟著地角度(°)14.99±2.2313.27±3.17?10.84±3.68?△7.95±3.68?△▲足趾離地角度(°)5.20±0.505.22±0.825.03±0.994.65±1.49踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(°)26.41±3.2423.25±4.65?20.87±4.05?16.67±9.33?△膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(°)63.27±12.0455.50±11.21?50.49±9.87?34.29±15.08?▲髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度(°)45.68±6.8435.12±6.22?29.78±7.46?△23.29±9.82?△▲注:與健康對(duì)照組比較?P<0.013;與1～2期組比較△P<0.013;與3期組比較▲P<0.013

3 討 論

本研究一共納入健康對(duì)照組32名與PD組82例，并將PD組根據(jù)H-Y分期分為3組。利用可穿戴設(shè)備收集受試者的時(shí)空步態(tài)參數(shù)與運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)而系統(tǒng)全面分析PD患者的步態(tài)變化，為臨床及康復(fù)治療提供參考。

對(duì)于時(shí)空參數(shù)的分析，本研究發(fā)現(xiàn)，步幅、步速為變化最顯著的參數(shù)。隨著PD患者癥狀的加重步幅呈現(xiàn)逐步減少的趨勢(shì)，這從數(shù)據(jù)上體現(xiàn)了PD患者“運(yùn)動(dòng)遲緩”的特征。既往的研究表明，短步幅主要是由于下肢前進(jìn)力量的削弱所致[15]，且短步幅往往提示平衡功能的損害[5]。這點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起臨床醫(yī)生的注意，因?yàn)閱为?dú)從步幅這一點(diǎn)看，早期PD患者即可以出現(xiàn)平衡的損害，并且這種損害隨著病情的進(jìn)展逐漸加重。此外，PD患者的步頻在組間比較時(shí)并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示了PD患者的行動(dòng)遲緩與步頻的減少關(guān)系不大，而更應(yīng)當(dāng)歸因于短步幅。這與最近的研究[4]結(jié)論一致。對(duì)于步速這一時(shí)空參數(shù)，本研究發(fā)現(xiàn)，早期PD患者的步速減少并不明顯。從H-Y 3期開始，PD患者的步速較健康對(duì)照組才開始有一個(gè)明顯的下降。正常的步態(tài)周期包括支撐相與擺動(dòng)相。足部與地面有接觸的這一階段被定義為支撐相，擺動(dòng)相則被定義為足與地面無接觸階段，在擺動(dòng)相人體會(huì)完成重心的轉(zhuǎn)移進(jìn)而向前移動(dòng)。既往研究[16]表明，一般情況下，正常人支撐相約占步態(tài)周期的60%左右，擺動(dòng)相約占40%，相對(duì)較長的支撐相意味著更好的穩(wěn)定性。對(duì)于步態(tài)時(shí)相的分析，本研究并未發(fā)現(xiàn)PD患者步態(tài)時(shí)相較健康對(duì)照組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在擺動(dòng)相的事后分析中，僅僅發(fā)現(xiàn)健康對(duì)照組與PD 4期患者組的比較有臨界陽性(P=0.015)，這就提示了PD患者的在步態(tài)時(shí)相上可能并無損害，增大樣本量可能會(huì)有陽性發(fā)現(xiàn)。

對(duì)于運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的分析，本研究發(fā)現(xiàn)，PD患者在運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)上的損害更見集中，這也驗(yàn)證了從運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)評(píng)估PD患者的步態(tài)損害可能更加合理[9-10]。未來的PD步態(tài)分析應(yīng)當(dāng)更多的放在運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)而不僅僅是時(shí)空參數(shù)。既往研究[4,17]表明，足跟著地角度是反映“拖步”的最好指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)，PD患者中足跟著地角度隨著疾病的進(jìn)展逐漸下降。足跟著地角度的減少意味著患者的足部廓清能力的損害進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致跌倒的發(fā)生[18-19]，而跌倒是影響PD患者生活質(zhì)量和增加患者死亡風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)因素。本研究提示，即使是在疾病的早期，PD患者的足部廓清能力已有損害，其潛在的跌倒風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。對(duì)于患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)的干預(yù)應(yīng)當(dāng)貫穿于疾病的全過程。對(duì)于下肢大關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，本研究發(fā)現(xiàn)矢狀面上踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)都有明顯的損害。既往一項(xiàng)納入67例PD患者的橫斷面研究[20]表明，患者踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)以及髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度較健康對(duì)照組均有減少。這與本研究有著很好的一致性。此外，本研究在既往文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)早期PD患者即可以出現(xiàn)關(guān)節(jié)活動(dòng)度的降低且隨著疾病的進(jìn)展損害逐漸加重。有意思的是一項(xiàng)針對(duì)PD患者康復(fù)訓(xùn)練后隨訪10周的研究[20]表明，患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度在堅(jiān)持康復(fù)后可以得到改善，這提示即使是早期PD的患者堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)對(duì)步態(tài)的改善也是非常有意義的。

綜上所述，本研究表明，PD患者的步態(tài)損害貫穿于疾病的全過程，在疾病的早期，PD患者即已出現(xiàn)步態(tài)損害。對(duì)于PD患者的步態(tài)分析應(yīng)當(dāng)綜合時(shí)空參數(shù)與運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)系統(tǒng)全面地評(píng)估。作為一名臨床醫(yī)師應(yīng)當(dāng)綜合運(yùn)用藥物與康復(fù)等治療手段以降低患者的跌倒風(fēng)險(xiǎn)及提高生活質(zhì)量。