老年人步速减慢的风险预测模型

桂青，吴亦影，安丽娜，董晓慧，吴方，李菲卡，马丽娜，王青，吴锦晖，倪秀石

1.上海交通大学附属第一人民医院老年医学科，上海200080； 2.上海交通大学医学院附属瑞金医院老年医学科，上海 200025；3.首都医科大学宣武医院老年医学科，国家老年疾病临床医学研究中心，北京100053； 4.首都医科大学附属复兴医院老年医学科，北京 100038；5.四川大学华西医院老年医学科，国家老年疾病临床医学研究中心，四川成都 610041

步速不仅可以反映机体的一般健康状况和功能储备状态，也是预测多种不良事件（如功能依赖、认知功能减退、衰弱和全因死亡等）结局风险的指标［1］。为预防老年人不良事件的发生，国内外学者对老年人各类不良事件的风险预测模型进行了大量研究，如老年人衰弱和骨量异常的风险预测模型［2-3］，但关于老年人步速减慢的风险预测模型研究尚不多见。本文旨在探讨老年人步速减慢的危险因素，建立风险预测模型，进而预防老年人功能损失，提高生活质量。

1 对象与方法

1．1 研究对象

通过方便抽样，选取2020年8月—12月就诊于上海交通大学附属第一人民医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属复兴医院以及与这4 家单位协作的社区和养老院的患者。纳入标准：（1）年龄≥60 岁； （2）病史及相关资料完整； （3）能够理解并配合完成步速测量及认知评估； （4）签署知情同意书。排除标准：（1）重度痴呆； （2）严重视力、听力等感知觉障碍者； （3）处于疾病的不稳定状态或精神疾病活动期。本研究经项目牵头单位四川大学华西医院生物医学伦理审查委员会审核批准（2021-965）。

1．2 主要观察指标

（1）性别、年龄、文化程度、婚姻状态、居住环境、直系亲属痴呆史和体质量指数（body mass index，BMI）等一般情况； （2）饮食习惯、烟酒史、体力活动水平（中等强度活动每次至少30 min，高强度活动每次至少20 min）［4］、脑力活动水平（阅读或下棋等活动每次至少30 min）和社交活动水平（聊天、开会、下棋或打牌等活动每次至少30 min）等生活习惯； （3）患病史及实验室检测指标。

1．3 诊断标准

1．3．1 步速 由专业医师测量受试者4 m 直线行走步速，根据完成时间将受试者分为步速减慢组（≥5 s）以及步速正常组（ ＜5 s）。

1．3．2 认知 根据《2018 中国痴呆与认知障碍诊治指南》［5］，结合简易精神状态检查及蒙特利尔认知评估量表评分情况，将受试者分为认知正常组和认知障碍组。认知障碍组包括轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）和痴呆，认知正常组包括认知正常和主观认知下降（subjective cognitive decline，SCD）。

1．4 统计方法

采用SPSS 23.0 进行统计分析。正态分布和方差齐性的计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；不满足正态分布和方差齐性的计量资料用中位数（四分位数）表示，组间比较采用非参数秩和检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用x2检验。将P＜0.05 的因素进行多因素Logistic分析，并绘制列线图。应用受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线、校准（calibration）曲线和决策曲线分别对模型的判别效果、校准能力和临床获益进行评价，最后进行内部验证。

2 结果

2．1 一般资料

符合入组条件的受试者546 例，年龄60 ～103 岁。其中男性363 例（66.48%）、女性183 例（33.52%）；步速正常组268 例、步速减慢组278 例。

2．2 步速减慢的单因素分析

年龄（Z= -10.739，P＜0.001）、BMI（t=3.599，P＜0.001）、血红蛋白（Z= -5.930，P＜0.001）、血清白蛋白（Z= -6.406，P＜0.001）、血肌酐（Z= -3.496，P＜0.001）、肾小球滤过率（Z= -5.767，P＜0.001）、尿素氮（Z= -3.302，P=0.001）、血清总胆固醇（Z= -3.418，P=0.001）、三酰甘油（Z= -2.433，P=0.015）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）（Z= -2.250，P=0.024）、低密度脂蛋白胆固醇（Z= -3.418，P＜0.001）、认知障碍（x2=78.945，P＜0.001）、体力活动（Z= -8.718，P＜0.001）、脑力活动（Z= -6.033，P＜0.001）、社交活动（Z= -6.083，P＜0.001）、居住环境（x2=18.540，P＜0.001）、SCD（x2=18.618，P＜0.001）、直立性低血压（x2= 6.962，P=0.008）、冠心病（x2=8.701，P=0.003）、心房颤动（x2=7.036，P=0.008）、心力衰竭（x2=7.027，P=0.008）、代谢综合征（x2=5.536，P=0.019）、慢性阻塞性肺疾病（x2=5.986，P=0.014）、睡眠呼吸暂停综合征（x2=4.295，P=0.038）、慢性肾功能不全（x2=10.498，P=0.001）、抑郁症（x2=9.238，P=0.002）、焦虑症（x2=5.294，P=0.021）以及服用安眠药（Z= -3.669，P＜0.001）与老年人步速减慢相关，差异均有统计学意义。

2．3 步速减慢的多因素分析

以上述因素作为自变量，将是否存在步速减慢作为因变量，进行Logistic 回归分析。结果显示年龄增大、低血清白蛋白、HDL-C 降低、认知障碍、体力活动减少、代谢综合征和焦虑症是老年人步速减慢的独立危险因素。见表1、图1。

图1 预测步速减慢模型的列线图

表1 步速减慢的多因素分析

2．4 模型的预测效能

ROC 曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.828（P＜0.001，95%CI：0.794 ～0.862），说明Logistic回归模型的区分度良好。见图2。

图2 步速减慢预测模型的ROC 曲线

Calibration 曲线中对角虚直线表示理想模型的预测，实线表示列线图的实际预测能力，两者良好贴合，可见该模型校准度良好。见图3。

图3 预测模型的calibration 曲线

决策曲线分析表明，当12% ＜阈概率＜95%时选择该模型对老年受试者步速减慢进行预测可临床获益。采用Bootstrap 自抽样法，对样本进行1 000 次有放回抽样内部验证，用抽样所得的新样本来计算相对校正的一致性指数为0.814。见图4。

图4 步速减慢风险列线图的决策曲线分析

3 讨论

研究表明，大脑额叶和颞叶的皮层网络参与步态的调节与控制，额叶的皮层下回路在执行和注意过程中发挥着重要作用［6］。步速与认知功能之间强关联，纵向研究显示执行功能的恶化与步速减慢相关［7］，此外其他认知领域也会影响步速［8］，这与本研究将认知障碍作为步速减慢的预测因素结论一致。SCD 作为认知正常与MCI 之间的过渡阶段，表现为个体主观感受持续存在的记忆力或其他认知域功能下降；或持续存在对认知功能下降的担忧，但客观认知量表测试仍在正常范围内。根据本次研究，SCD 并非老年患者步速减慢的独立危险因素。多项研究显示，无论是在单重任务还是在双重任务的步态表现（包括步长和步速）上，SCD 患者与健康对照组没有任何差异［9-10］。这可能是由于SCD 患者主要的损害是记忆减退，早期可通过代偿增加注意力等认知资源以维持任务中的表现，因此中枢改变先于功能损害出现。虽然SCD 患者与健康对照组在单、双重任务中的步态表现没有差异，但在双重任务过程中却能观察到SCD 患者左侧前额叶皮质的激活程度较健康对照组明显增强。

步速随着年龄的增长而呈现明显下降，这可能与年龄相关的肌肉质量和力量损失相关［11］。此外，随着年龄的增长以及平衡能力的减弱，视觉、本体感觉、前庭感觉和运动功能的下降均可能引起步行速度下降［12］。较低的体力活动与缓慢的步速相关，锻炼和增加体力活动可以降低步速减慢的风险［13］。最新研究显示，不仅合理的中高强度体力活能提高下肢的身体功能、减少偶发性活动障碍、防止行动不便，即使是轻度体力活动（如休闲散步或大多数日常生活活动）也能减少行动障碍的发生［14］。

以马来西亚城市居民（≥55 岁）为研究对象的横断面研究［15］表明，代谢综合征与老年人跌倒有着独立的联系，这种联系由步速减慢介导。根据该研究，代谢综合征潜在的病理生理机制为胰岛素抵抗，而后者与老年人股四头肌肌力下降有关，从而导致步行速度减慢。本次研究显示，HDL-C 是步速减慢的独立危险因素，提示包含低HDL-C 在内的代谢综合征患者未来发生步速减慢的风险大于不包含低HDL-C 的代谢综合征患者。这是因为代谢综合征的其他诊断指标，如体重、血压、血糖和三酰甘油或多或少受到药物干预的影响，而HDL-C 受到药物影响的证据有限，目前主张控制饮食与改善生活方式来升高HDL-C［16］。

焦虑症是老年人常见的精神疾病。与健康人相比，焦虑症患者走路速度较慢、步幅较短、节奏也较慢，且更容易出现平衡缺陷，面临着更大的运动障碍风险［17］。本组受试者中6.59%为焦虑症（36／546），其中9.84%为女性患者（18／183）、4.96%为男性患者（18／363）。单因素分析结果显示，焦虑症患者中性别在步速减慢与步速正常2 组之间差异无统计学意义（P=0.717），可能由于本研究样本中女性较少所致。

既往未有研究发现血清白蛋白与步速之间的联系［18-19］。本研究发现，低血清白蛋白是步速减慢的独立危险因素，考虑可能的机制包括：（1）低血清白蛋白水平与白细胞介素-6 和C-反应蛋白等炎症标志物密切相关［20］，而炎症与步速减慢的相关性已被证实； （2）低血清白蛋白可通过增加淀粉样蛋白的积聚而增加认知障碍的风险，从而影响步态［21］； （3）低血清白蛋白通过影响相对和绝对肌肉质量，从而导致步态的改变［19］。

本研究建立并验证了老年步速减慢风险预测模型，仅采集7 项指标就能良好预测个体发生步速减慢的风险，具有简单易行等优点，值得进一步推广。但本研究还存在一定的局限性：（1）横断面研究无法明确影响因素与步速减慢之间的因果关系； （2）未能校准药物治疗对危险因素的影响； （3）样本量较小可能影响统计学分析。且不同年龄段、不同生活状态或不同地域的老年人步速减慢的危险因素也不尽相同，因此本研究尚需进行独立的外部验证。