原发进行性冻僵步态与伴冻僵步态帕金森病患者步态时空参数和足底压力比较研究

王尚培 ，陈先文 ，徐梅 ，徐仿成，高晓平

(安徽医科大学第一附属医院，a神经内科，b康复医学科,安徽 合肥　230022)



原发进行性冻僵步态与伴冻僵步态帕金森病患者步态时空参数和足底压力比较研究

王尚培a，陈先文a，徐梅b，徐仿成a，高晓平b

(安徽医科大学第一附属医院，a神经内科，b康复医学科,安徽 合肥230022)

摘要：目的探讨原发进行性冻僵步态(PPFG)患者非冻僵发作条件下步态运动学和动力学参数是否存在异常，与伴冻僵步态(FOG)的帕金森病(PD)患者(PD-FOG)步态参数是否类似。方法研究对象为7例PPFG患者、10例PD-FOG患者、20例健康志愿者。使用足底平板压力测试系统定量分析步态时空运动学参数和足底压强动力学参数。结果PPFG与PD-FOG两组的步态时空运动学参数与健康志愿者组相比有类似改变，包括步长减小，步宽增大，摆动相、单足支撑相减小，双足支撑相增大，步速减慢。PPFG组与健康志愿者组的足底平均压强、最大压强差异无统计学意义(P>0.05)。PD-FOG组的平均压强、最大压强较健康志愿者组小，差异有统计学意义(P<0.05)。PPFG组较PD-FOG组平均压强增大，差异有统计学意义(P<0.05)，而最大压强差异无统计学意义(P>0.05)。结论PPFG患者非冻僵发作条件下步态时空参数发生改变，与PD-FOG患者类似；足底平均压强和最大压强与健康志愿者组差异不显著。

关键词：帕金森病;步态障碍,神经性;诊断,鉴别;足底压力

步态分析可以对步态特征进行定性和定量分析，在临床上常被用于研究步态障碍特征,指导步态康复治疗、评价疗效。步态分析评价指标包括运动学参数和动力学参数。运动学参数指运动的形态、速度和方向等参数，包括步长、步幅、步宽、足偏角、步频、步速、步行周期、步行时相(支撑相和摆动相)等。动力学参数指行走过程中足底与地面作用力参数，常用评价指标有地面作用力(ground reaction force,GRF)[1]、足底平均压强、足底最大压强等。

原发进行性冻僵步态(primary progressive freezing gait,PPFG)是一种少见以冻僵步态(freezing of gait,FOG)为主要临床表现的慢性进展性神经变性疾病，FOG多发生在发病3年之内，晚期可导致姿势平衡障碍，其可伴有运动迟缓、肌张力增高等帕金森综合征的表现[2-3]。步态障碍是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者主要表现之一，中晚期PD患者也常发生FOG，其临床表现与PPFG有类似之处，两者易于混淆。PPFG与伴冻僵步态的帕金森病(PD-FOG)主要鉴别要点是PPFG患者FOG出现早，运动迟缓、肌强直等帕金森综合征症状相对轻微。既往步态分析研究显示PD患者的存在步态时空运动学参数改变，如步长减小、步速减慢、步频增快、摆动相缩短、双足支撑相延长等[4]。对PPFG患者的步态时空参数研究较少，特别是PPFG患者非冻僵状态下行走的步态时空运动学参数和GRF动力学参数未见报道。PPFG患者非冻僵发作状态下行走的步态运动学和动力学参数是否存在异常，与PD-FOG患者之间是否差异尚不明确。本研究试图通过足底平板压力测试系统定量研究PPFG患者步态时空参数和GRF动力学参数，并与PD-FOG患者比较，以分析PPFG患者步态参数特征，探讨步态分析对PPFG及PD鉴别诊断的价值。

1　对象与方法

1.1研究对象7例(5男，2女)PPFG患者、10例(5男，5女)PD-FOG患者、年龄和性别相匹配的20例(12男，8女)健康志愿者。PPFG的诊断标准参照Factor等[5]提出的诊断标准，PD诊断标准根据英国PD协会脑库诊断标准[6]。排除标准包括其他导致步态障碍的疾病，包括脊柱关节部位的损伤、肌肉痉挛、中风、周围神经病、肌肉疾病、脑积水、认知障碍等。本研究获得了安徽医科大学伦理学会的批准，所有受试者均签署了知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1临床资料收集所有患者均在至少停用治疗PD药物12 h以上(PD“关”期)，由神经内科医师进行统一帕金森病评分量表运动部分(UPDRS Ⅲ)评分。收集相关临床资料，包括性别、年龄、体重、身高、发病年龄、冻僵病程、患病病程等。利用冻僵步态问卷[7](FOG-questionnaire,FOG-Q)调查FOG的有无及严重程度，采用简明精神状态检查(MMSE)量表进行认知功能评价。所有被试均进行颅脑磁共振检查排除其他可导致步态障碍的脑血管病、脑积水、外伤等神经疾病。

1.2.2步态参数定量分析采用意大利BTS公司的P-WALK平板压力测试系统进行步态运动学时空参数和动力学参数定量分析。该系统由4块垫状压力传感器板、传感器连接器、计算机等组成。受试者在安静的环境进行测试。测试前需让患者在步态分析仪上进行1～2次的预测试，使其了解相关的要求及熟悉此过程。每位受试者测试时脱去鞋子，在测试区域前2 m处启动、后2 m处停止，保持匀速并以平常步态自然行走[8]。足迹应落在测试区域的步道内，且记录至少一个完整步行周期的足迹。每个受试者测试3次，每次测试中间休息30 s。收集步长、步宽、摆动相、单足支撑相、双足支撑相、步态周期、步速、左右对称性、平均足底压强、最大足底压强等数据。取3次测试参数的平均值进行计算及分析。

2　结果

2.1临床资料PPFG、PD-FOG两组患者人口学和临床体征资料见表1、2。所有纳入本研究的PPFG患者中，步态障碍均是其首发及主要症状，冻僵病程介于2～11年，FOG-Q量表评分17～22(18.7±2.1)分。除步态障碍外，PPFG患者还伴有不同程度的帕金森综合征，其中3例有轻度言语功能障碍，5例有运动迟缓，4例有肌张力增高，2例有写字过小征，UPDRS Ⅲ评分15～34(23.1±5.8)分。PD-FOG患者病程的5～6年，FOG多发在PD的中晚期，Hoen-Yahr分级3级，UPDRS Ⅲ评分(50.1±9.6)分，FOG-Q量表评分(14.3±2.1)分。

2.2步态时空参数和足底压强PPFG、PD-FOG和健康志愿者的步态时空参数和足底压强见表3。与健康志愿者组比较，PPFG与PD-FOG患者组的大多数步态时空参数有类似的改变，包括步长减小，步宽增大，摆动相、单足支撑相减小，双足支撑相增大，步速减慢。PPFG组与健康志愿者组之间的平均、最大足底压强差异无统计学意义。而PD-FOG组的平均、最大足底压强均较健康志愿者组小，差异有统计学意义。PPFG组与PD-FOG组之间的最大足底压强差异无统计学意义。而PPFG组较PD-FOG组平均足底压强增大，差异有统计学意义。

表1　三组受试对象人口学和临床资料特征

注：aFisher确切概率法；b单因素方差分析；c两独立样本t检验。

表2　PPFG组患者的临床体征

表3　三组受试对象步态运动学和动力学参数比较±s

3　讨论

有关PPFG是一个特定的疾病实体，还是某些神经变性疾病的前驱表现，学术界尚存在争论[9-11]。本研究纳入的PPFG患者严格按照Factor等诊断标准纳入，均以进展性FOG为首发症状，无其他提示疑似帕金森叠加综合征的体征如核上性眼肌麻痹、小脑性共济失调、锥体束征、体位性低血压、自主神经功能紊乱、认知障碍等，且对多巴胺能药物治疗反应不佳。虽伴随轻到中度的帕金森综合征症状，但不符合其他帕金森叠加综合征的诊断。尽管个别患者颅脑MRI提示轻度腔隙性脑梗死或皮质萎缩，但这些非特异性的发现不是导致发病的病理原因。步态时空参数和足底压强受到身高、体重及个体行走习惯的影响，本研究纳入PPFG组、PD-FOG组及健康对照组在身高、体重上差异无统计学意义，步态分析结果具有可比性。既往研究表明步长减少、步速下降、摆动相缩短、双足支撑相的延长被认为是PD患者步态障碍的典型特征[4，12]。本研究步态时空运动学参数定量分析结果显示PPFG组及PD-FOG组在患者非冻僵发作状态下行走与正常人相比，步态的时空参数发生了改变，且两组特征类似，具体表现为步长减小，步宽增大，摆动相、单足支撑相减小，双足支撑相增大，步速减慢等。本研究纳入的PPFG组患者均有不同程度的帕金森综合征，其步态时空参数特征与PD-FOG组类似可能与此有关。此研究结果提示步态时空参数分析在PPFG与PD-FOG鉴别诊断上价值不大。

足底平板压力测试获得的平均足底压强、最大足底压强等步态动力学参数，反映行走过程中GRF的变化。静态站立时，GRF等于体重。行走过程中GRF等于体重加上(或减去)质量与向上(或向下)加速度的乘积。因足跟着地时存在冲量，加速度方向向上，GRF高峰值可达到体重的1.1～1.25倍。第一个高峰通常出现在足跟着地时，第二个高峰通常位于足跟离地及前足蹬地时。步速越快，足跟着地时冲量越大，相应的GRF高峰值也越高。随着身体重心的降低，加速度方向向下，GRF逐渐降低，最低值约为体重的0.75倍，通常位于足跟离地前[13]。本研究足底平板压力测试结果显示PD-FOG组患者的平均足底压强、最大足底压强均较健康志愿组小，这与PD患者行走过程中步态特征有关，即摆动相的足上抬、下冲的高度降低、对地面的压力减小[14-15]。行走过程中当一侧足跟刚着地、另一侧足趾仍接触地面时即双足支撑相开始时，整个身体姿势处于最不稳定状态。PD患者为避免这种最不稳定姿势，尽量减小最不稳定姿势持续的时间，迈步时足底前部较正常人提前接触地面，使本应在足跟部位的压力提前转移到了前足，因此足跟冲击地面时产生的冲击量较正常人的冲击量小。PD患者足跟着地时冲量减小，带来的是平均足底压强、最大足底压强的降低。这种足底压强的变化反映了PD-FOG患者的步态动力学参数GRF高峰值降低。PPFG患者的平均足底压强、最大足底压强尽管与正常对照组比较差异无统计学意义，其平均足底压强高于PD-FOG组，但最大足底压强与PD-FOG组差异无统计学意义，提示PPFG患者的步态动力学参数介于正常对照与PD-FOG患者之间。

综上所述，本研究显示PPFG患者步态时空参数具有与PD-FOG患者类似特征，但足底压力改变与其有一定差异。本研究尚存在一些局限性，如PPFG患者组样本量较小，需要更大的样本量进一步证实；受限于足底平板压力测试系统，无法得到PPFG患者下肢关节的活动范围等其他可能有助于与PD-FOG患者鉴别的相关参数。

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基金项目：安徽省自然科学基金(1608085MH170)；安徽省教育厅高校自然科学基金(KJ2015A138)

通信作者：陈先文，男，教授，硕士生导师，研究方向：帕金森病及其他运动障碍性疾病，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