3米后向步行试验评估脑卒中患者动态平衡功能的信效度和反应性

彭静，滕晓琼，胡丹红，许国娟，郭君怡

1.温州医科大学附属第二医院 神经康复医学中心，浙江 温州 325027；2.重庆市精神卫生中心 护理部，重庆 400036；3.温州医科大学附属第二医院 心内科，浙江 温州 325027

脑卒中具有致死率高、致残率高等特点[1]。卒中后神经元受损，影响运动、感觉、言语、心理、认知等功能[2-3]，其中肢体运动和平衡功能障碍是遗留的主要残疾病症，严重影响患者的生存质量。因此对卒中患者运动平衡功能的评估是治疗和康复阶段的重要环节。目前临床常用的动态平衡功能测量工具包括仪器评定和量表评定，后者因成本低，无需额外设备等优势在临床中应用更广泛[4]，但其结果的准确性受评定者主观性和认知差异等影响。

3米后向步行试验（3-meter backward walk test,3MBWT）是由美国北亚利桑那大学研究团队于2019年提出的一项步行测试，即测试患者以最快速度向后倒退行走3 m距离所用的时间，时间越长，后向步行速度越慢，提示动态平衡功能越差[5]。该试验在国外健康老年人[5]、卒中[6]及膝关节置换术后[7]等患者中具有良好的信效度，但目前国内鲜见对该项试验展开研究，并且国外研究未从反应性角度综合评定该试验。因此，本研究在对3MBWT进行信效度检验的基础上，使用3项指标比较了3种常用测评工具对患者治疗前后的反应性，综合评价了3MBWT在评估卒中患者动态平衡功能中的适应性，为临床功能评定提供新思路。

1 对象和方法

1.1 研究对象 按照入院时间顺序选取2020年12月至2021年6月在温州医科大学附属第二医院神经内科、神经外科和神经康复科住院的脑卒中患者。纳入标准：①符合第四届全国脑血管病会议通过的诊断标准[8]并经CT或MRI检查证实为脑卒中；②年龄≥18周岁；③身体状况允许下床行走且能独立行走至少6 m；④能够遵循简单的指示完成任务；⑤住院时间预计将超过1周的患者；⑥患者知情同意并签署知情同意书。排除标准：①有其他限制平衡活动能力的神经病学诊断（如帕金森病和阿尔茨海默病等）；②严重的肌肉骨骼损伤或心肺疾病（急性心肌梗死、不稳定型心绞痛等）；③视力和听力严重受损的患者。剔除标准：测试过程中无法同时完成4项评定者。本研究经温州医科大学附属第二医院医学伦理委员会审核通过（批准号：2021-K-309-02）。

1.2 研究工具

1.2.1 —般资料调查问卷：包括年龄、性别、卒中类型、优势侧以及过去6个月内的跌倒史等。

1.2.2 3MBWT：提前在平地做3 m标识，两端各预留1 m。患者站于起始点，嘱患者在保证安全的前提下以最快速度向后倒退步行至终点（以最初抬脚侧跨越终点为止），记录其消耗时间。

1.2.3 “计时-起立-行走”测试（timed up and go test,TUGT）：该方法是动态平衡的常用评价方法[9]，包括坐-站、行走、转身（绕过障碍物）和站-坐四个部分。患者在起始点坐于座高46 cm有靠背的椅子上，在指令“开始”后以最快速度向前行走3 m的距离，绕过障碍物后返向并坐于椅子上，以臀部再次接触椅面为止，记录消耗时间。

1.2.4 Berg平衡量表（Berg balance scale,BBS）：评估个人的静态和动态平衡能力。共14个条目组成，分值0～56分，分数越高表明平衡能力越好。该量表在卒中患者中的Cronbach’s α系数为0.864～0.980，重测信度为0.92～0.95，评定者间信度为0.95～0.98[10-11]。

1.2.5 改良Barthel指数（modified Barthel index,MBI）：评价卒中患者日常生活活动能力，能综合评定患者功能变化。该工具包含7项自理性能力评估（进食、修饰、洗澡、穿衣、大便控制、小便控制、如厕）和3项移动性活动能力评估（床椅转移、平地行走和上下楼梯）。总分0～100分，得分越高说明日常生活活动能力越好。该工具在卒中患者中的Cronbach’s α系数为0.864～0.930，评定者间信度为0.860～0.997[12-13]。

1.3 样本量 采用Power Analysis of Sample Size 15.0软件中的相关性分析计算样本量。预实验中发现3MBWT与MBI呈中度相关，按照最低的相关系数0.5计算，取α=0.05，power 0.8，得出样本量为35例。本研究过程中因膝关节承重不佳无法完成TUGT剔除2例，因跌倒恐惧拒绝进行3MBWT剔除2例，共纳入总样本量为40例。

1.4 测试方法 由2名经过系统培训能熟练掌握评定标准的临床护理人员进行测试，使用的秒表和刻度尺均统一采购，确保为同一批次。在后向步行测试过程中，执行测试的两位研究人员在患者身后大约0.5 m处跟随患者一起后退，以提供安全措施防止跌倒。由两位护理人员分别完成同一患者的3MBWT作为评定者间信度研究。2 h后再由其中1名护理人员重新测试该患者的3MBWT作为重测信度复本。

另外通过测试每位患者的TUGT、BBS、MBI来评估患者的运动平衡功能和日常生活能力。所有步行测试（3MBWT和TUGT）使用消耗时间反映步行速度，均进行3次测试，以秒为单位记录总时间，第1次为流程演练，后两次记录的平均值作为最终结果；患者在住院1周后再次进行BBS、TUGT和3MBWT测试，根据1周后的疗效差别判断3项评估工具的反应性。

1.5 统计学处理方法 采用SPSS26.0软件进行统计学分析。使用Shapiro-Wilk或Kolmogorov-Smirnov进行正态性检验，计量资料满足正态分布的采用表示，不满足则使用M（P25，P75）表示。计数资料使用频数和百分数表示。采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient,ICC）计算重测信度和评定者间信度。采用Spearman秩相关检验3MBWT与BBS、TUGT、MBI之间的校标关联效度。计算效应尺度（effect size,ES）[ES=（M1-M0）/SD（治疗前）]和标准化平均反应值（standardized response mean,SRM）[SRM=（M1-M0）/SD（变化值）]（M为均数，0为治疗前，1为治疗后，SD为标准差），分别使用ES、SRM和Wilcoxon符号秩和检验3种方法比较3MBWT、BBS、TUGT在治疗前后对卒中患者运动平衡水平的反应性[14]。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3MBWT的信度检验 本研究共纳入40例卒中患者，主要的社会人口学特征和临床数据见表1。重测信度检验中，第1次3MBWT消耗时间是（7.53±3.38）s，第2次消耗时间是（6.61±2.75）s，重测信度ICC值为0.889（95%CI=0.605～0.956）；评定者间信度ICC值为0.998（95%CI=0.995～0.999），95%CI区间较集中。

表1 研究对象的一般资料

2.2 3MBWT的效度检验 散点图显示3MBWT分别与BBS、TUGT之间存在线性关系，见图1。Spearman相关分析结果显示3MBWT与BBS（r=-0.854，P＜0.001）、TUGT（r=0.872，P＜0.001）呈强相关，3MBWT与MBI呈中度负相关（r=-0.519，P＜0.001），见表2。

图1 3MBWT与BBS、MBI、TUGT间关系散点分布图

表2 3MBWT与BBS、TUGT、MBI之间的相关性（n=40）

2.3 3MBWT与TUGT、BBS的反应性比较 Wilcoxon符号秩和检验结果显示3种测量工具对患者治疗前后的反应差异均有统计学意义（P＜0.05）。|ES|和|ERM|值的排序依次为3MBWT＞TUGT＞BBS，其中3MBWT的|SRM|值＞0.8。见表3。

表3 3MBWT、TUGT、BBS的ES和SRM比较（n=40，）

表3 3MBWT、TUGT、BBS的ES和SRM比较（n=40，）

3 讨论

步行速度被认为是继血压、脉搏、呼吸、体温和疼痛之后的第六生命体征[15]。研究显示步行速度与卒中后患者感知运动能力呈高度相关[16]，且对跌倒风险有预测价值[17]。目前临床应用的步行速度测试包括TUGT、4/10 m步行测试和6 min步行测试等，但上述试验均测试患者的前向行走能力。由于后向倒退行走缺少前向的视觉反馈，在行走过程中会依赖更多的机体神经肌肉控制、本体感觉、保护性反射和心肺代谢反应[18]。因此与前向行走测试相比，卒中后不对称步态在后向倒退行走过程中会表现得更明显。另外在本研究中有2例患者因未能独立完成TUGT被剔除，原因是膝关节受力不足。而在后向行走动力学的研究中显示，后向行走时踝关节成为推进力的主要部位从而减轻了膝关节的承重力[19]，这一点使膝关节稳定性降低的患者步行测试的完成度更高。综上，3MBWT在理论上具有更简便、更客观、更敏感的优势。为便于临床分析，本研究中使用步行时间代替步行速度验证3MBWT的信效度和反应性。

3.1 3MBWT的信度分析 本研究使用重测信度和评定者间信度进行信度检验。为避免患者处于疲劳状态使结果不准确或相隔时间太长导致治疗和康复锻炼影响运动平衡功能，其中重测信度的检验以2 h作为前后两次测试的时间间隔。ICC值＞0.90表示信度极好，0.75～0.89为信度良好，0.60～0.75信度中等，0.40～0.59中低程度，＜0.40表示较差[20]。3MBWT的重测信度和评定者间信度分别为0.889和0.998，均大于0.75证明该试验信度良好，这与先前研究[6，21-22]结果一致。但本研究中3MBWT消耗时间为（7.07±3.02）s，低于国外卒中患者测试结果（15.45±8.91）s，原因是国外研究中卒中患者的BBS得分为46.50（14，56）[5]，而本研究中患者BBS得分为51.50（47，53.75）分，MBI得分为100（93.25，100）分，相较而言本研究入组患者的基础平衡能力较高，属于独立能力较高的人群，因此完成测试时间较短。

3.2 3MBWT的效度分析 BBS是评估个体在进行功能活动时维持平衡的能力，也是临床应用最普遍的平衡量表[4]。TUGT除去对个体直行状态的评估外，还包括对转身和坐立转换的评估，是脑卒中患者中动态平衡测定的常用方法之一[23]。而MBI评估日常生活活动能力，也是对综合独立能力的评估，上述3种指标均能反映动态平衡能力，因此在本研究中以此作为校标。|r|＜0.30弱相关，0.30～0.70中等相关，|r|＞0.70强相关[6]，一般认为校标关联效度处于0.4～0.8较为理想[24]。相关分析和散点图结果显示，3MBWT与BBS（r=-0.854，P＜0.001）呈强负相关、3MBWT与TUGT（r=0.872，P＜0.001）呈强正相关，表明3MBWT具有良好的校标关联效度，即3MBWT消耗时间越长，TUGT消耗时间就越长，BBS分数也越低，证明后向步行速度与动态平衡能力存在正相关。3MBWT、BBS、TUGT分别和MBI呈中度相关，分析原因可能是研究对象的独立性水平相对较高，MBI对其识别的敏感性降低，显示MBI存在一定的天花板效应，另外MBI的评定中包括控制大小便、进食等不涉及动态平衡的条目，也是造成3MBWT与MBI相关性较低的原因；为了验证该假设，将MBI中“床椅转移”“平地行走”“上下楼梯”3个条目合并为MBI移动能力相关条目计算总分，再次与3MBWT进行相关性分析，结果是3MBWT与MBI移动能力相关条目的相关性有提高（r=-0.586，P＜0.001），但仍未达到强相关，原因可能是MBI中涉及对条目的描述偏主观，如“大部分依赖、需要从旁监督或提示”等标准难以客观评价，导致结果出现差异性。

3.3 3MBWT具有较好的反应性 在本研究中，反应性是指测量工具识别患者治疗前后的动态平衡功能改变的能力[14]。由于本研究样本量少且数据呈偏态分布，因此3MBWT的反应性采用ES、SRM和Wilcoxon符号秩和检验进行评价。由表3中Wilcoxon符号秩和检验结果可知患者在治疗1周后，三种测量工具得出的测量值差异均有统计学意义，表明3MBWT、TUGT和BBS都能够敏感地反映患者治疗前后的功能变化。ES和SRM两项指标值的绝对值越大，反应性越好，一般认为＜0.2代表无效应，0.2～0.5代表低度效应，0.5～0.8为中度效应，≥0.8即为高度效应[14]。3MBWT、TUGT和BBS的|SRM|为0.8～1.28，|ES|为0.6～0.75，其中3MBWT在两项指标测量中均为最大值，说明该试验反应性好于其他两项评估工具。

本研究存在的不足是研究对象较为局限。为确保安全，最终均选择在不使用助行器的前提下能独立行走的患者作为研究对象，研究范围未外推到低功能水平的患者中。另外在剔除数据中有2例患者因为跌倒恐惧拒绝进行3MBWT，本研究未深入探讨该试验与跌倒自我效能间是否存在相关性。

综上所述，3MBWT在国内卒中患者运动平衡评估方面具有良好的信效度和反应性，可作为卒中患者动态平衡能力评估的临床工具。由于3MBWT无需额外设备辅助，时间成本低且评价指标客观，能极大提高护理人员的工作效率。在后续的研究中可扩展研究对象，进一步分析3MBWT的参考值以及对临床结局的预测价值，促进3MBWT在临床实践中的应用。