社区老年人常速行走和双重任务行走步态特征及其与跌倒的关系研究

王莉，于卫华，徐忠梅

随着我国社会老龄化程度的日益加剧，老年人跌倒已成为亟需解决的公共健康难题。跌倒不仅严重损害老年人的身心健康，降低生活质量，也加重了家庭和社会的医疗照护负担［1-2］。而步态异常是老年人跌倒最常见的危险因素，由于生理性衰老、疾病、药物及心理状况等多种因素的综合作用，老年人行走时步态容易出现各种复杂的问题［3-4］。目前，国外已有研究通过不同类型的行走测试探讨各项步态参数与跌倒的相关性，结果发现双重任务行走测试可分散行走时的注意力，比常速行走更接近日常生活状态，且获得的步态参数对跌倒有一定的预测作用［5-7］。然而针对我国老年人步态的研究相对较少，缺乏对双重任务行走测试下步态参数与跌倒关系的探讨［8-9］。因此，本研究应用便携式步态分析仪IDEEA LifeGait测量老年人常速行走与双重任务行走时的步态特征，探讨该两种行走的步态差异及其与过去跌倒的关系，为跌倒的风险预测与预防干预提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 采用方便抽样法，于2015年9月—2016年6月选取合肥市3所社区的268例老年人为研究对象。纳入标准：（1）年龄≥60岁；（2）无需助行器，可独立安全行走至少30 m者；（3）意识清楚，可正常沟通者；（4）自愿参加本研究者。排除标准：（1）因疾病、创伤等原因导致双下肢行走明显不对称者；（2）视力障碍者；（3）有严重的心肺疾病、肌肉骨骼疾病者。本研究中10例量表填写不完整、2例因仪器固定不牢且拒绝重测、4例因无法理解指令导致步态测试失败，最终有效样本数为252例，有效率为94.0%。根据过去发生跌倒情况，将其分为未跌倒组（过去10年内从未发生过跌倒者）134例、跌倒组A（过去10年内，在1年前发生过跌倒）77例及跌倒组B（过去1年内发生过跌倒）41 例。

1.2 研究方法 本研究为横断面调查，由培训合格的调查员采用统一的标准化用语实施面对面问卷调查与各项测试，对不能自行填写问卷者，调查员逐项询问后代填。问卷当场填写后收回，如有疑问，当场向研究对象核实。

本文要点：

跌倒在我国老年人中发生率高，后果严重，不仅影响老年人的生活质量，还加重了家庭和社会的医疗负担。老年人行走时步态容易出现各种复杂的问题，而步态异常是老年人跌倒最常见的危险因素。运用步态分析系统测量老年人的步态参数，能定量、客观、准确地评估跌倒风险。本研究以老年人常速行走和双重任务行走的步态特征及其与跌倒的关系为研究主题，分析了3个社区252例社区老年人的不同步态参数及其与跌倒的关系，得出了步态参数对跌倒史具有一定的鉴别作用的结论。这对于社区医务人员定期监测老年人步态的动态变化，评估是否存在跌倒风险，制定个性化干预方案并有效实施，预防老年人跌倒具有一定的指导意义。

1.2.1 问卷调查 （1）一般情况调查表：自行设计而成，包括性别、年龄、身高、体质量、运动锻炼、服药种类、患病种类、害怕跌倒等情况，并计算体质指数（BMI）。（2）Barthel指数评定量表：包括大便和小便控制、进食、洗澡、修饰、穿衣、用厕、转移、活动、上下楼梯，共10 项内容。根据受试者完成各项内容依赖他人帮助的程度，分别计为0 分、5 分或10 分，总分为100 分。得分越低，说明受试者生活自理能力越弱，依赖他人帮助的程度越强。其中，61～100 分为轻度依赖，41～60 分为中度依赖，0～40 分为完全依赖［10］。（3）简易智能精神状态检查量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）：采用张明园修订的中文版，量表内容涵盖定向力、记忆力、注意力、计算能力、回忆力、语言能力及复制图形能力，总分为30 分，10 min内完成，已被临床上广泛应用于智力状态、认知缺损程度的检查和诊断。该量表的Cronbach's α系数为0.91，重测信度为0.86，效标关联效度为0.86。其中，得分 ＞24 分为正常［11-12］。

1.2.2 手握力测试 采用电子计数握力器进行手握力测试，其分辨率0.1 KGF、测量范围1～120 KGF、测量精度0.2% FS。测试时，嘱受试者分别使用左手和右手用最大力气握住握力器，待电子显示器显示的数据稳定后，该值即为该侧的手握力值，取左、右手较高值进行记录。

1.2.3 计时起立行走测试（timed up & go test，TUGT）该测试可反映老年人的综合移动功能和平衡能力［13］。测试时要求受试者坐在有扶手的椅子上，在研究者说“开始”之后，受试者立即从椅子上起立、向前行走3 m、再转身、走回起点、坐下，记录所需时间。测试2 次，求计时均值并记录。

1.2.4 步态测试 采用多传感器便携式步态分析仪IDEEA LifeGait（MiniSun LLC，Fresno，CA，USA） 进行10 m常速和双重任务行走测试，该设备包含1 个数据处理存储单元（即主机）和5 个加速度采集单元。测试前，嘱受试者穿轻便的衣服、舒适合脚的平底鞋，研究者帮助受试者穿戴IDEEA LifeGait。启动仪器后，指导其在10 m的平坦走道上行走，第1趟先进行常速直线行走，适应仪器。第2趟常速行走，纳入分析。第3趟进行双重任务行走，即边直线行走边计算从100开始持续减2，并大声说出结果。第2、3趟去除前2 m加速和后2 m减速阶段，取中间6 m的步态数据分别计为常速和双重任务行走步态结果。根据软件分析结果，得到7项步态参数：步速、步频、步长、步幅、地面冲击、落脚强度与离地时脚的角度。其中，地面冲击，又称蹬地强度，是指负重反应期足-地接触瞬间向上的最大加速度；落脚强度指在足底传感器的前后方向，摆动末期的终末有一小段加速度下降过程的平均加速度；离地时脚的角度，也称推动角度，是指在摆动前期（即脚趾离地期），跖趾关节与地面的最大屈曲角度。

1.3 伦理要求 本研究严格遵守知情同意、保密和有益无害的伦理原则。在正式调查前，向受试者详细解释本研究的目的与意义，征得其知情同意后签署知情同意书，妥善保管受试者信息与调查结果，并进行保密，仅用于学术研究。

1.4 统计学方法 采用EpiData 3.1软件录入数据，采用SPSS 16.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以（）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）〔M（QR）〕表示，组间比较采用Kruskal-Wallis H检验；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验；等级资料的比较采用Kruskal-Wallis H检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 老年人的一般情况 252例社区老年人中，男126例（50.0%），女126例（50.0%）；年龄60～102岁，平均年龄为（72.4±7.0）岁；体质指数14.7～32.0 kg/m2，平均体质指数为（24.21±3.34）kg/m2；经常运动锻炼者为180例（71.4%），偶尔运动锻炼者为49例（19.2%），从不参加运动锻炼者为23例（9.2%）；服药种类为1～2种109例（43.3%），3种及以上143例（56.7%）；患病种类0～10种，中位患病种类为2（3）种；Barthel指数90～100分，中位Bartel指数为100（0）分；MMSE得分正常者208例（82.5%），异常者44例（17.5%）；手握力5.1～44.1 KGF，平均手握力为（22.67±8.47）KGF；TUGT结果6.22～30.57 s，平均TUGT结果为（11.15±3.55）s。

2.2 3组老年人相关指标的比较 3组老年人年龄、运动锻炼情况、害怕跌倒情况、Barthel指数、手握力、TUGT结果比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；性别、体质指数、服药种类、患病种类、MMSE得分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两两比较显示，跌倒组A的平均手握力低于未跌倒组，差异有统计学意义（P＜0.05）；跌倒组B的平均年龄、平均TUGT结果高于未跌倒组，平均手握力低于未跌倒组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。未跌倒组经常运动者所占比例高于跌倒组B（χ2=10.715，P=0.001）。跌倒组B害怕跌倒者所占比例高于未跌倒组（χ2=10.667，P=0.001）。

2.3 3组老年人步态测试结果的比较

2.3.1 3组老年人组内常速行走与双重任务行走步态参数比较 与常速行走相比，3组老年人双重任务行走时步速慢、步频低、步长短、步幅小、地面冲击与落脚强度弱、离地时脚的角度小（除跌倒组B外），差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

2.3.2 3组老年人组间常速行走步态参数比较 常速行走3组老年人的步速、步长、步幅、落脚强度、离地时脚的角度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；步频、地面冲击比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两两比较显示，与未跌倒组、跌倒组A相比，跌倒组B步速较慢、步长短、步幅小、落脚强度弱、离地时脚的角度小，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

2.3.3 3组老年人组间双重任务行走步态参数比较 双重任务行走3组老年人的步速、步长、地面冲击、落脚强度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；步频、步幅、离地时脚的角度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两两比较显示，与未跌倒组、跌倒组A相比，跌倒组B步速慢、步长短、地面冲击和落脚强度弱，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

3 讨论

3.1 社区老年人跌倒发生的相关影响因素 本研究结果显示，跌倒组B的老年人平均年龄高于未跌倒组、手握力低于未跌倒组，这可能与年龄越大骨质疏松的程度越严重、生理机能下降越明显有关。跌倒组B的老年人经常运动者所占比例低于未跌倒组，平均TUGT长于未跌倒组，这与以往的研究结果一致［14-15］。建议加强体育设施建设，给老年人提供足够的活动场所，增强老年人的身体素质，减少老年人跌倒的发生。

表1 3组老年人相关指标的比较Table 1 Comparison of the baseline characteristics among 3 groups

3.2 双重任务会干扰行走步态性能 人类在行走时，需结合不同的外部环境，依赖于内部各系统的相互作用，以制定出最佳路线策略，才能维持行走步态的正常［16］。本研究结果显示，与常速行走相比，社区老年人双重任务行走时步速慢、步频低、步长短、步幅小、地面冲击与落脚强度弱、离地时脚的角度小（除跌倒组B外），揭示了老年人在行走过程中，增加一项反映认知功能的额外任务会降低其步态性能，SNIJDERS等［17］和GUEDES等［18］的研究也得到了相似的结果。这是由于尽管人类正常行走属于自动行为，但还是需要一定的注意力，以维持行走的平衡，确保安全［19］。认知负荷理论认为，人类加工和处理任务的认知水平和注意力总和是有限的，当总体认知负荷未超过机体所拥有的认知水平时，机体能很好地完成任务，为双重任务操作提供了理论基础［20］。而老年人总体认知水平随年龄增长会有所衰退，当其行走的同时增加额外的认知任务时，会明显分散其对行走的注意力，干扰行走步态性能，从而导致双重任务完成的各项指标皆下降。因此，双重任务行走测试对社区老年人的行走能力与注意力水平要求更高，更易出现步态紊乱与跌倒。社区医务人员要加强对老年人群进行步态评估，鼓励并指导其进行双重或多重任务行走训练，如边听音乐边慢跑、边聊天边散步等，以维持较好的步态性能和躯体功能。另外，对于认知功能较差的老年人，在其行走过程中，应避免给予人为或物理因素的干扰，防止跌倒的发生。

3.3 老年人行走步态参数可鉴别有无跌倒 本研究结果还显示，与未跌倒组、跌倒组A相比，跌倒组B常速行走与双重任务行走时步速较慢、步长较短，常速行走时步幅较短。说明步速、步长与步幅对于过去1年是否存有跌倒具有一定鉴别作用。MENANT等［21］通过系统综述也发现常速行走时与双重任务行走时步速对于跌倒有一定的预测作用。AYERSE等［22］针对跌倒情况进行长期随访研究，结果显示步长是双重任务行走测试中惟一能独立预测跌倒的因子。THALER-KALL等［23］通过分析890例社区老年人过去跌倒史和步态时空参数之间的关联，结果发现常速行走步幅缩短对年龄超过74岁的男性老年人是否存有过去跌倒史具有一定的鉴别作用。步速、步频、步长与步幅是反映人类行走能力的基本时空步态参数，是能客观反映老年人躯体活动能力的综合评价指标。这些步态参数的性能下降可能与老年人随着年龄增长，全身器官生理功能衰退引起的日常生活活动能力、综合移动功能、平衡能力下降，害怕跌倒心理造成的谨慎迈步等因素有关系，从而导致老年人跌倒风险增加。因此，医务人员要加强对老年人的步态评估和长期监测，关注其动态变化，进一步通过大样本的长期随访研究探索步态参数与跌倒的关系及其预测临界值，为构建定量、客观的跌倒风险评估系统提供参考依据。

此外，地面冲击、落脚强度与离地时脚的角度都是反映在步态周期中双下肢活动加速度或角度动态变化的步态参数，可间接反映出行走时双下肢肌肉力量的大小，目前在颈椎病、膝关节置换等患者中已见相关报道［24-25］。本研究结果发现，跌倒组B在常速行走和/或双重任务行走时表现出比未跌倒组、跌倒组A更弱的落脚强度，由此说明过去1年存有跌倒的社区老年人行走时双下肢肌肉力量更加薄弱。这与本课题组前期研究结果相似［26-27］。这可能是由于老年人缺乏适当的运动锻炼，再加上害怕跌倒心理，从而限制躯体活动等原因都会导致下肢肌肉力量薄弱，从而增加跌倒风险。

综上所述，常速行走和双重任务行走步态参数对过去1年是否存有跌倒史可能具有一定的鉴别作用。建议医务人员要加强对老年人群步态异常与跌倒关系的认识和重视程度，定期监测老年人步态的动态变化，评估是否存在跌倒风险，制定个性化干预方案并有效实施，以预防跌倒。另外，本研究存在一定的局限性：由于仅调查了过去跌倒情况，未对跌倒进行长期随访，需要前瞻性随访研究进一步验证步态与跌倒的关系，以期找出对跌倒更有预测价值的步态参数及其临界值；未纳入目前公认的跌倒风险评估量表作为跌倒风险的衡量标准，以进一步定量分析步态参数与跌倒风险的关联，需要未来进一步研究。

作者贡献：王莉负责文章的构思设计，调查实施，资料收集与整理，撰写论文；于卫华负责调查质量控制，论文审校，并对本文负责；徐忠梅负责调查实施，资料收集与整理，论文审校。

本文无利益冲突。

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