張 楊 蔣 森 劉 娜 錢小娟 楊新玲
新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院,新疆 烏魯木齊 830054
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一種老年退行性疾病,由于中腦黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的病理生理學損失或變性以及神經(jīng)元路易體的改變導致,主要癥狀包括運動癥狀與非運動癥狀[1-4]。目前帕金森病已是影響老年人生活質(zhì)量的第三大神經(jīng)系統(tǒng)慢性疾病,其中步態(tài)障礙是帕金森病患者運動癥狀中的常見表現(xiàn)之一,更是導致帕金森病患者生活質(zhì)量下降的重要原因之一。在早期帕金森病患者中,步態(tài)障礙缺乏特異性,一般只有癥狀非常明顯或者頻繁跌倒時才能發(fā)現(xiàn)并引起重視,但此時已經(jīng)使患者活動受限,生活質(zhì)量受到影響[5]。因此,帕金森病步態(tài)障礙的早期診斷,對于帕金森病患者的早治療及預后有重要意義。
雖然步態(tài)障礙對患者的影響非常常見,但目前沒有明確的定量評估方法,雖然有統(tǒng)一帕金森病評定量表、Berg平衡量表、起立-行走記時測試等評估方式,但評估結(jié)果主觀性較大,準確性和客觀性不能得到保障[6]。目前針對帕金森病步態(tài)參數(shù)的主流研究以光學動作捕捉技術(shù)為主[7],但其占地面積大,對人員要求高,且大部分醫(yī)療機構(gòu)不能支持此類檢查,故使用的是相對便攜的且更加適用于大部分醫(yī)療機構(gòu)的GaitWatch三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng)。
GaitWatch三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng)是一套目前較為便攜的步態(tài)檢測系統(tǒng),相比光學運動捕捉系統(tǒng),其便攜性更加優(yōu)化,適合基層醫(yī)院的推廣和使用,目前正在逐漸被應用于神經(jīng)科、骨科、康復科等不同專業(yè)領(lǐng)域,利用GaitWatch 三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng),可以提供給臨床醫(yī)師量化的步態(tài)數(shù)據(jù),可以幫助醫(yī)師進行客觀的個體化評估。通過GaitWatch三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng)得到早期帕金森病患者的步態(tài)運動參數(shù),能早期診斷帕金森病,并對其治療康復方案提供指導性數(shù)據(jù)。本研究比較了早期帕金森病患者與健康人群的步態(tài)參數(shù),并使用logistic 回歸分析探討步態(tài)參數(shù)與早期帕金森病的關(guān)系。
1.1 一般資料 收集2020-06—2021-09 在新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院就診的帕金森病組患者51例,其中男36例,年齡為(67±20)歲,病程(5.88±5.847)a,H-Y 評分(1.69±0.648)分,UPDRS 量表第三部分評分(21±14)分;將同時期前來體檢或來自社會的健康人群47例作為對照組,其中男25例,年齡為(66±6)歲。所有患者詳細詢問高血壓史、神經(jīng)疾病史、吸煙史、飲酒史等一般資料。帕金森病組與對照組年齡、性別、吸煙史、飲酒史方面差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 2組臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between the two groups
1.2 納入標準 (1)根據(jù)英國Brainbank 診斷標準確診為原發(fā)性帕金森病患者[8];(2)Hoehn-Yahr(H-Y 分級≤2.5 級)的早期帕金森病患者[9];(3)無需借助任何輔助器具可獨立行走;(4)接受抗帕金森藥物治療且癥狀已控制穩(wěn)定。
1.3 排除標準 (1)帕金森綜合征患者,即因外傷、腫瘤、藥物、血管因素等所致者;(2)有明顯聽力(和)或視力障礙、精神疾病、認知功能異常等影響配合者;(3)有其他影響步行的骨關(guān)節(jié)、下肢血管、外傷性疾病者;(4)有嚴重心、肺功能疾病者;(5)有可影響行走狀態(tài)的軀體疼痛癥狀者。
本研究通過新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院倫理委員會審批,所有參與者均對本研究知情配合,并簽署知情同意書。
1.4 量表評估 所有PD患者均采用UPDRS-Ⅲ進行運動功能的評定,H-Y 分級評定,采用蒙特利爾認知功能評估量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)評估認知功能,以確?;颊哒J知功能可以配合試驗完成,以上評估均在分組前完成。
1.5 試驗設備 采用GaitWatch 三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng),該系統(tǒng)通過佩戴位于腰部、左右下肢近心端、膝關(guān)節(jié)、足背的感應裝置,采集所有帕金森病組及對照組患者直線10 m行走的步態(tài)數(shù)據(jù):步長,步速,步頻,步行周期,單支撐相,雙支撐相等,對每位患者進行至少3 次重復測試數(shù)據(jù)[25],以確保結(jié)果的準確性。
1.6 統(tǒng)計學方法 使用SPSS 25.0 軟件進行統(tǒng)計分析。首先通過分析方法檢測定量數(shù)據(jù)的正態(tài)性。當變量符合正態(tài)分布時,以均值±標準差(±s)表示,使用單因素方差分析比較多組間的平均值,2 組間比較采用t 檢驗。當變量不是正態(tài)分布時,以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示,使用Mann-Whitney U 檢驗進行2 組間的比較。采用ROC曲線分析估計變量的診斷價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 2 組間步態(tài)數(shù)據(jù)比較 帕金森病組步態(tài)周期較對照組降低[分別為(1.41±0.698)s、(1.43±0.586)s,P=0.004],帕金森病組步長偏差較對照組增大[分別為(7.69±11.415)cm、(3.15±3.121)cm,P=0.007],帕金森病組較對照組步幅降低[(62±40)cm,(88±17)cm,P<0.001)],帕金森病組與對照組間步頻、步速、支撐相、擺動相比較差異無統(tǒng)計學意義(P≥0.05)。見表2。
表2 帕金森病組與對照組間步態(tài)數(shù)據(jù)比較 (±s)Table 2 Comparison of gait data between PD group and control group (±s)
表2 帕金森病組與對照組間步態(tài)數(shù)據(jù)比較 (±s)Table 2 Comparison of gait data between PD group and control group (±s)
項目步頻/min步態(tài)周期/s步幅/cm步速/(cm/s)步長偏差/cm雙支撐相/%左支撐相/%右支撐相/%右擺動相/%左擺動相/%帕金森病組(n=51)85±36 1.41±0.698 62±40 46±31 7.69±11.415 18±9 60±10 59±8 41±8 40±10對照組(n=47)96±29 1.43±0.586 88±17 56±46 3.15±3.121 18±5 60±9 58±7 40±9 42±7 Z/t值1.608—0.126 5.371 2.05 2.635 0.078—0.635—0.171—0.856 1.382 P值0.108 0.004 0.001 0.04 0.007 0.937 0.526 0.864 0.392 0.167
2.2 logistic 回歸分析 納入51 例帕金森病患者,47 例健康對照,以組別為因變量,將之前單因素分析結(jié)果差異有統(tǒng)計學意義的步態(tài)周期、步長偏差和步幅作為自變量,結(jié)果顯示步幅與帕金森病呈正相關(guān),步長偏差與帕金森 病呈負相關(guān)。見表3。
表3 logistic回歸分析Table 3 Logistic regression analysis
2.3 步幅與步態(tài)周期的ROC曲線分析 采用ROC曲線評估步幅與步長偏差的診斷價值,對于步長偏差,當約登指數(shù)最大為0.246時,區(qū)分帕金森病組與對照組的最佳截止值為3.5 cm,取此值的靈敏度為0.392,特異度為0.362,曲線下面積為0.343。對于步幅,當約登指數(shù)最大為0.544 時,區(qū)分帕金森病組與對照組的最佳截止值為68 cm,取此值的靈敏度為0.608,特異度為0.936,曲線下面積為0.815。見圖1。
圖1 ROC曲線分析Figure 1 ROC curve analysis
帕金森病起病隱匿,隨著病程逐漸進展,逐漸影響患者生活質(zhì)量,并給患者及其家庭帶來逐漸加重的負擔。帕金森病運動障礙癥狀較為復雜,特別是僵直型和混合型起病的帕金森病容易被誤診或漏診[10]。隨著對帕金森病研究的不斷深入,非運動癥狀對于帕金森病的早期診斷有重要價值,但其往往發(fā)現(xiàn)較晚,且特異性不高。本研究發(fā)現(xiàn),步態(tài)周期、步幅、步長偏差等步態(tài)特征的改變在帕金森病診斷和治療中存在巨大的潛在價值。將步態(tài)特征量化可以分析早期帕金森病患者步態(tài)的特點,這對于進一步研究帕金森病步態(tài)障礙有重要意義。但目前尚無統(tǒng)一的步態(tài)障礙定量的標準,同時不同的步態(tài)分析儀器其參數(shù)也不盡相同,需要制定一個統(tǒng)一的標準[11]。
既往國內(nèi)外對帕金森病步態(tài)定量分析的研究表明,與相同年齡段的健康人群比較,早期帕金森病患者在步速、步頻、步長、支撐相時長、擺動相時長等多個步態(tài)定量參數(shù)均發(fā)生改變[13-14]。然而步速、步頻、步長等指標降低并不具備特異性,很多疾病可以導致此類改變[15-17],目前認為早期帕金森病步態(tài)的特征性改變表現(xiàn)在擺臂幅度、對稱性、協(xié)調(diào)性的減少等方面[18-19],暫未發(fā)現(xiàn)早期帕金森病在不同分型間步態(tài)障礙的差別[27]。研究表明,正常人步態(tài)控制的功能神經(jīng)解剖學主要涉及三方面:多種感覺信息整合過程、步態(tài)自動化過程及認知過程[20]。目前研究認為,早期帕金森病患者步態(tài)障礙是由于黑質(zhì)致密部的多巴胺能神經(jīng)元丟失導致基底節(jié)運動功能異常,從而使步態(tài)自動化過程出現(xiàn)障礙[21],導致步行這種無意識的節(jié)律性動作異常,通過MRI 可發(fā)現(xiàn)帕金森病患者出現(xiàn)多個腦區(qū)萎縮,并有側(cè)向改變的跡象[22]。功能MRI 研究顯示,帕金森病患者在步態(tài)任務中功能連接改變[23],前額葉激活增加[24],反映了患者認知的增加,甚至在步態(tài)準備階段也是如此。本研究發(fā)現(xiàn),早期帕金森病患者比對照組步態(tài)周期、步幅降低,步長偏差增高。與對照組比較,帕金森病組步幅與帕金森病呈正相關(guān),步長偏差與帕金森病呈負相關(guān)。ROC 曲線提示步幅與步長偏差均對早期帕金森病的診斷存在一定價值。早期帕金森病患者通常黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)為非對稱受累,故其在早期往往是下肢單側(cè)受到影響,從而降低步幅、步態(tài)周期,并增大步長偏差。本研究未發(fā)現(xiàn)早期帕金森病患者步頻、步速、支撐相、擺動相之間的差異,考慮可能與樣本量小有關(guān)。
本研究存在一定局限性:第一,整體而言,此次試驗樣本量相對來說較小,后期需要繼續(xù)增加樣本量,提高結(jié)果的可靠性;第二,GaitWatch三維步態(tài)動作捕捉與訓練系統(tǒng)相較于光學運動捕捉系統(tǒng),在滿足便攜性的同時,其準確性相對降低,且無法獲得步寬、足偏角、上肢運動等數(shù)據(jù);第三,穿戴性設備可能會對部分實驗對象造成不適感,在行走過程中的習慣較平時有所改變,雖然提前讓實驗對象進一步適應,但仍舊不能排除其造成的影響。
早期帕金森病的步態(tài)特征定量能夠?qū)ε两鹕』颊哌M行早期診斷、癥狀監(jiān)測、治療管理、康復和跌倒風險評估以及預防[26],從而盡早提供有效治療和降低醫(yī)療成本。如果條件允許,每一位帕金森病患者的臨床資料和研究評估都應包含步態(tài)定量特征[12],因這些測量可以提供關(guān)于癥狀隨時間變化的客觀且準確的信息,從而通過對特定的步態(tài)障礙、潛在機制及治療方式之間的聯(lián)系,可將適合于所有人的方法轉(zhuǎn)向個體化治療。