步態(tài)在老年認(rèn)知功能障礙中的研究與應(yīng)用進(jìn)展

陶 帥 韓 芳 呂澤平 謝海群

作者單位：1.大連大學(xué) 116622 2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院 1160013.國(guó)家康復(fù)輔具研究中心附屬康復(fù)醫(yī)院 100176 4.佛山市人民醫(yī)院 528000

步態(tài)在老年認(rèn)知功能障礙中的研究與應(yīng)用進(jìn)展

陶 帥1韓 芳2綜述呂澤平3※謝海群4審校

作者單位：1.大連大學(xué) 116622 2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院 1160013.國(guó)家康復(fù)輔具研究中心附屬康復(fù)醫(yī)院 100176 4.佛山市人民醫(yī)院 528000

步態(tài)是認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)等多功能和系統(tǒng)協(xié)同的生物學(xué)行為，老年人認(rèn)知功能障礙的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程常涉及步態(tài)異常現(xiàn)象，繼而帶來(lái)平衡障礙和跌倒風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，而跌倒是老年人損傷和喪失自理能力的主要原因，嚴(yán)重威脅老年人的健康和生活質(zhì)量。本文針對(duì)老年人認(rèn)知功能性疾病中步態(tài)異常的研究新進(jìn)展做文獻(xiàn)綜述，旨在強(qiáng)調(diào)步態(tài)參數(shù)在老年人認(rèn)知障礙評(píng)估的重要性，提出步態(tài)指標(biāo)作為認(rèn)知功能障礙的先兆指征，以實(shí)現(xiàn)相關(guān)疾病實(shí)現(xiàn)預(yù)防、早期干預(yù)和延緩病情進(jìn)展的目的。

步態(tài) 認(rèn)知功能障礙 跌倒風(fēng)險(xiǎn) 老年

步態(tài)是指人行走時(shí)所呈現(xiàn)的姿態(tài)和動(dòng)作。行走的生物學(xué)過(guò)程涉及神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌系統(tǒng)和心肺系統(tǒng)等多系統(tǒng)的全身協(xié)調(diào)。因此，步態(tài)異常能夠反映出個(gè)體的身體狀況和某些系統(tǒng)疾病。步態(tài)與平衡的障礙隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸凸顯，在60～69歲的老年人群中，約有11%的步態(tài)異常發(fā)生率；在70～79歲的老年人群中，約有37%的步態(tài)異常發(fā)生率，而在80歲以上的老年群體中，這一數(shù)字達(dá)到61.7%[1]。老年神經(jīng)退行性病變引發(fā)的認(rèn)知功能障礙是老年步態(tài)異常發(fā)生的主要原因之一，同時(shí)認(rèn)知功能障礙程度直接影響步態(tài)異常程度[2]。步態(tài)異常引發(fā)的跌倒損傷和自理能力喪失嚴(yán)重威脅老年人的晚年生活質(zhì)量，給老齡化國(guó)家的家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。目前，對(duì)于老年人的認(rèn)知功能障礙評(píng)定主要依賴(lài)于相關(guān)量表(MMSE和MoCA等)的測(cè)定，具有較強(qiáng)的主觀(guān)性，缺乏連續(xù)的可靠性，同時(shí)對(duì)于早期的輕度認(rèn)知功能障礙(Mild cognitive impairment,MCI)的檢測(cè)缺乏敏感性，因此深入而系統(tǒng)地研究步態(tài)與認(rèn)知功能障礙的相關(guān)性，明確步態(tài)參數(shù)反映的生物學(xué)意義，對(duì)逐步將步態(tài)納入腦功能下降的無(wú)創(chuàng)生物學(xué)指標(biāo)具有重要意義。本文將針對(duì)近年來(lái)步態(tài)在老年認(rèn)知功能性疾病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，提出步態(tài)檢測(cè)在認(rèn)知功能障礙評(píng)定中的重要性并明確未來(lái)的主要研究方向。

1.步態(tài)參數(shù)與步態(tài)異常

1.1 步態(tài)參數(shù) 將行走的過(guò)程分割觀(guān)察研究，細(xì)化步態(tài)參數(shù)是評(píng)估步態(tài)的前提。步態(tài)周期是指行走過(guò)程中一側(cè)足跟著地至該側(cè)足跟再次著地時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。整個(gè)步態(tài)周期分為兩個(gè)時(shí)期，即腳著地的站立期和未著地的搖擺期，其中雙腳站立的時(shí)期又叫雙支撐相。其他常用的步態(tài)參數(shù)還包括步長(zhǎng)、步幅、步速、步頻和跨步時(shí)間變化率(Stride-to-stride variability of stride time,STV)等。雖然步態(tài)會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生改變，但明顯的步態(tài)異常變化常與相關(guān)疾病密切相關(guān)。

1.2 步態(tài)的評(píng)估方法 與認(rèn)知功能相關(guān)的空間感知能力和注意力，大腦額葉管控的執(zhí)行功能和路線(xiàn)規(guī)劃能力等直接影響步態(tài)與行走的穩(wěn)定性。因此增加認(rèn)知和控制能力任務(wù)的步態(tài)檢測(cè)更加能夠反映出步態(tài)的異常情況，尤其針對(duì)癥狀不明顯的MCI患者，經(jīng)常采用的步態(tài)評(píng)估方法是雙重任務(wù)測(cè)試(Dual task test“stops walking when talking”)。Lillemor Lundin-Olsson等在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的老年人當(dāng)開(kāi)始與人交談時(shí)會(huì)停止行走，而且這種執(zhí)行認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)雙重任務(wù)的能力與老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，并逐漸成為一種評(píng)定認(rèn)知運(yùn)動(dòng)功能和跌倒風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的檢測(cè)試驗(yàn)[3]。另一種常用的方法是起立行走坐下測(cè)試(Timed up and go test，TUG test)，該測(cè)試通過(guò)記錄受試者從聽(tīng)到指令后開(kāi)始從站立后按照平日行走習(xí)慣行走三米，轉(zhuǎn)身返回椅子坐下所用的時(shí)間，同時(shí)結(jié)合該過(guò)程中肉眼客觀(guān)的步態(tài)描述來(lái)評(píng)定受試者的步態(tài)異常情況和跌倒風(fēng)險(xiǎn)。65～85歲正常步態(tài)老年人的TUG完成時(shí)間應(yīng)小于12秒[4]。同時(shí)，研究表明TUG完成時(shí)間在30秒以上的老年人具有比較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)[5]。

1.3 步態(tài)異常分類(lèi) 步態(tài)異常情況和程度常提示相應(yīng)系統(tǒng)和部位的病理變化，Nutt等根據(jù)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能的解剖學(xué)定位，將步態(tài)異常分為三類(lèi)(參見(jiàn)表1)。該分類(lèi)有助于判斷產(chǎn)生相關(guān)步態(tài)異常的病因[6]，但老年人認(rèn)知功能障礙中晚期常涉及多種步態(tài)異常情況，因此需要詢(xún)問(wèn)病史和結(jié)合其他臨床表征。

表1 感覺(jué)/運(yùn)動(dòng)與步態(tài)異常分類(lèi)

2.阿爾茨海默癥(Alzheimer disease,AD)患者的步態(tài)研究

早期AD患者以記憶和注意力減退為主要癥狀，步態(tài)障礙不明顯，“謹(jǐn)慎步態(tài)”特征能夠通過(guò)步速、跨步時(shí)間和步長(zhǎng)等步態(tài)參數(shù)的下降體現(xiàn)。一項(xiàng)對(duì)早期輕微AD患者的兩年長(zhǎng)期觀(guān)察研究顯示，兩年間患者在單雙重任務(wù)測(cè)試時(shí)，步速與步長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，而雙支撐相和步寬步高則無(wú)明顯變化，這些步態(tài)異常變化影響步態(tài)的穩(wěn)定性，增加患者的跌倒風(fēng)險(xiǎn)[7]。隨著病情進(jìn)展，AD患者的執(zhí)行力明顯下降，同時(shí)病變累及運(yùn)動(dòng)皮層，從而影響步態(tài)[8]。最新完成的一項(xiàng)系統(tǒng)性臨床研究表明，雙重任務(wù)步態(tài)檢測(cè)可以預(yù)測(cè)MCI患者的認(rèn)知功能障礙進(jìn)展[9]。深入細(xì)化步態(tài)相關(guān)參數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，步態(tài)參數(shù)中的步長(zhǎng)、雙支撐相穩(wěn)定性、步速與跨步時(shí)間變化等參數(shù)與認(rèn)知功能障礙程度、執(zhí)行能力以及跌倒風(fēng)險(xiǎn)具有較強(qiáng)的相關(guān)性[10～14]。同時(shí)認(rèn)知能力的改善能夠明顯改善步態(tài)異常情況，提高平衡能力和步速等[15,16]。以上研究表明認(rèn)知和步態(tài)異常具有共同的腦病理發(fā)病機(jī)制，步態(tài)可作為認(rèn)知功能障礙評(píng)估的潛在指標(biāo)。中晚期AD患者的步態(tài)障礙早有發(fā)現(xiàn)和研究，主要表現(xiàn)為額葉病變步態(tài)，步速減慢，步長(zhǎng)縮短和跨步時(shí)間變異，以及在轉(zhuǎn)向過(guò)程中的猶豫[17,18]。而在AD進(jìn)展的過(guò)程中，提早治療能夠有效改善后期的步態(tài)異常狀態(tài)，如果患者早期即呈現(xiàn)出步態(tài)異常的明顯特征，則后期病情進(jìn)展過(guò)程中，步態(tài)異常的進(jìn)展速度也較快[19]。一些藥物在改善認(rèn)知功能的同時(shí)也會(huì)改善步態(tài)異常的情況，一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示鹽酸多奈哌齊在改善AD患者認(rèn)知的同時(shí)能夠有效提高患者在單雙重任務(wù)時(shí)的步態(tài)表現(xiàn)，提高步速和跨步時(shí)間變化等步態(tài)參數(shù)[20]。AD發(fā)病隱匿、進(jìn)展周期長(zhǎng)，在早期能夠發(fā)現(xiàn)步態(tài)的異常表現(xiàn)，提前進(jìn)行干預(yù)，將有效延緩AD的進(jìn)展，同時(shí)在治療過(guò)程中監(jiān)測(cè)步態(tài)的異常變化趨勢(shì)能夠提示AD的進(jìn)展速度，通過(guò)評(píng)估藥物對(duì)步態(tài)異常的改善程度也能評(píng)估藥物對(duì)于認(rèn)知運(yùn)動(dòng)功能的改善效果。

3.血管性癡呆(Vascular dementia,VaD)患者的步態(tài)研究

步態(tài)異常是早期VaD患者的普遍現(xiàn)象，在一些報(bào)道的臨床試驗(yàn)中，步態(tài)異常檢出率高達(dá)70%以上[21]，因此步態(tài)異常已被納入美國(guó)國(guó)家神經(jīng)疾病-中風(fēng)研究所與國(guó)際神經(jīng)科學(xué)協(xié)會(huì)(National Institute of Neurological Disorders and Stroke and the Association Internationale pour la Recherche et l’Enseignement en Neurosciences，NINDS-AIREN)的VaD診斷標(biāo)準(zhǔn)。與AD患者相比，VaD患者的步速更加緩慢，同時(shí)步長(zhǎng)變短，并在發(fā)病早期即呈現(xiàn)步態(tài)異常，同時(shí)步態(tài)異常比例在早期就達(dá)78%，在病情進(jìn)展過(guò)程中這一比例維持[22]。一項(xiàng)旨在探究不同類(lèi)型癡呆進(jìn)展與運(yùn)動(dòng)能力下降的長(zhǎng)期研究結(jié)果顯示，分別有25%的AD和79%的VaD患者有步態(tài)異常情況，二者長(zhǎng)期觀(guān)察運(yùn)動(dòng)能力下降情況也具有差異，VaD患者運(yùn)動(dòng)下降能力較健康和進(jìn)行性的AD患者更快，因此對(duì)于VaD患者來(lái)說(shuō)更加需要步態(tài)與平衡的訓(xùn)練矯正[23]。J.Verghese1等開(kāi)展的一項(xiàng)臨床前瞻性研究納入了399名75歲以上的老年人，觀(guān)察他們?cè)?年和5年后的VaD發(fā)病情況，其中具有高風(fēng)險(xiǎn)神經(jīng)步態(tài)障礙的老年人為54名，高風(fēng)險(xiǎn)神經(jīng)步態(tài)障礙組的3年和5年發(fā)病數(shù)分別為14 (HR 3.3,95% CI 1.8～5.9)和25 (HR 2.7,95% CI 1.7～4.2)，提示步態(tài)異常指標(biāo)是VaD較好的預(yù)測(cè)指標(biāo)[24]。一項(xiàng)1155例的大規(guī)模皮層下血管性癡呆(Subcortical vascular dementia，sVaD)患者的5年間前瞻性研究結(jié)果顯示，Tinetti平衡與步態(tài)量表(Tinetti Performance Oriented Mobility Assessment,Tinetti POMA)與臨床癡呆量表(Clinical dementia rating scale,CDR)評(píng)分具有相關(guān)性，同時(shí)在隨訪(fǎng)期間，步態(tài)表現(xiàn)呈下降趨勢(shì)[25]。綜合以上代表性研究，提示步態(tài)異常是VaD患者的特征性臨床表征，同時(shí)也是VaD發(fā)生的危險(xiǎn)因素和預(yù)測(cè)指標(biāo)。

4.伴癡呆帕金森患者(Parkinson’s disease with dementia，PDD)的步態(tài)研究

帕金森病是一種以多巴胺能神經(jīng)元變形缺失和路易小體形成為病理特征的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，臨床體征以肌肉僵直、震顫和姿勢(shì)步態(tài)障礙為主，越來(lái)越多的研究表明在PD的進(jìn)展過(guò)程中伴隨著認(rèn)知功能障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀，患者從PD-MCI進(jìn)展至PDD進(jìn)行性加重，主要?dú)w因于Lewy 病理改變，tau 蛋白沉積和β-淀粉樣蛋白沉積等病理性改變的發(fā)生。Muller等開(kāi)展的一項(xiàng)聯(lián)合影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)室檢查的跟蹤臨床試驗(yàn)顯示即使低水平的β-淀粉樣蛋白沉積的增多也會(huì)增加PD患者姿勢(shì)保持和步態(tài)障礙程度，同時(shí)姿勢(shì)保持和步態(tài)障礙亦是PD患者認(rèn)知功能障礙發(fā)展的危險(xiǎn)因素[26]。Rosie等開(kāi)展的一項(xiàng)基點(diǎn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)步態(tài)比MoCA量表在視覺(jué)記憶和波動(dòng)性認(rèn)知障礙方面評(píng)估有更好的敏感性，提示步態(tài)特征，如步速、節(jié)律、變異度和協(xié)調(diào)度以及姿勢(shì)控制等異?？赡苁荘DD更好的預(yù)測(cè)指標(biāo)[27]。

5.展望

現(xiàn)階段AD與PD等與老齡化相關(guān)的進(jìn)行性加重的退行性病變尚無(wú)治愈的辦法，因此提前預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)對(duì)于延緩病情的進(jìn)展十分關(guān)鍵。步態(tài)是神經(jīng)科學(xué)典型的行為表征，早在一百多年前，人們就通過(guò)觀(guān)察注意到步態(tài)與認(rèn)知的相關(guān)性，然而較為系統(tǒng)的臨床試驗(yàn)研究在近十年來(lái)才開(kāi)展起來(lái)，這得益于步態(tài)檢測(cè)設(shè)備的快速發(fā)展和步態(tài)參數(shù)的細(xì)化。步態(tài)用于認(rèn)知障礙和跌倒風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估具有重要的實(shí)際意義，國(guó)外多個(gè)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)展了深入細(xì)致的步態(tài)參數(shù)與認(rèn)知障礙程度以及兩者相互改善關(guān)系的臨床研究，提示涉及認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)的雙重任務(wù)中的步態(tài)異常改變可作為認(rèn)知功能障礙發(fā)病早期的預(yù)判指標(biāo)。我國(guó)步態(tài)與認(rèn)知功能障礙研究尚處于起步階段，缺乏系統(tǒng)的相關(guān)人群流行病學(xué)調(diào)查與臨床試驗(yàn)研究，因此積極開(kāi)展此類(lèi)研究能夠明確步態(tài)在我國(guó)認(rèn)知障礙患者中的臨床意義。探索步態(tài)在認(rèn)知功能障礙評(píng)估、早期診斷與治療評(píng)估過(guò)程中的作用，考察其成為無(wú)創(chuàng)早期預(yù)測(cè)與診斷和評(píng)估認(rèn)知功能障礙程度指標(biāo)的可能性，可實(shí)現(xiàn)在認(rèn)知障礙出現(xiàn)臨床癥狀的先兆期進(jìn)行介入干預(yù)，達(dá)到預(yù)防和有效延緩發(fā)病的目的。

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Advancesinresearchandapplicationofgaitinelderlycognitiveimpairment

(TAOShuai1,HANLianfang2,LYUZeping3,XIEHaiqun4.

1.DalianUniversity,Dalian116622;2.AffiliatedZhongshanHospitalofDalianUniversity,Dalian116001;3.AffiliatedrehabilitationhospitalofNationalResearchCenterforRehabilitationTechnicalAids,Beijing100176;4.Foshanpeople’shospital,Foshan528000,China.)

Gait is comprehensive biological behavior requiring cognition and motor and other multi-functional and systematic collaboration.The elderly cognitive dysfunction of the cognitive impairment diseases often involves gait abnormalities,which lead to the imbalance and risk of falls and other issues.Fall is the main reason for the elderly injury and loss of self-care ability that is a serious threat to the health and quality of life of the elderly.This paper aims at emphasizing the importance of gait parameters in the assessment of cognitive impairment in the elderly,and propose the gait indicator as a precursor of cognitive dysfunction.To achieve the purpose of prevention,early intervention and control of cognitive impairment disease progression of the elderly.

Gait, Cognitive impairment

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：61501076)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(編號(hào)：2015BAI06B02)；大連市高層次人才創(chuàng)新支持計(jì)劃(編號(hào)：2016RQ077)

※為通訊作者

10.3969/j.issn.1672-4860.2017.05.003

2017-7-15