脑卒中偏瘫患者主观和客观平衡功能测量的相关性及预测效能

时间：2024-07-28

王亚楠，刘西花

1.烟台毓璜顶医院，山东烟台市 264000；2.山东中医药大学附属医院，山东济南市 250014

0 引言

脑卒中是死亡和致残的主要原因之一[1]，在我国每年新增病患超过200 万例，我国脑卒中的发病率、患病率呈增长趋势，且发病率、患病率、死亡率和伤残调整寿命年均高于英、美、日等发达国家同期水平[2]，给社会、家庭带来沉重的经济负担。脑卒中致残的主要原因是患者存在严重的运动功能障碍，脑出血或脑梗死引发脑内多个区域损伤，导致下行神经运动控制受损，产生各种运动功能障碍。平衡功能障碍在脑卒中偏瘫患者中很常见，是脑卒中常见的神经功能缺损症状，大约83%的脑卒中患者存在平衡功能障碍[3]。

平衡是指人体在不同环境和情况下维持身体于一定姿势的能力，人体平衡的维持主要依赖于前庭、视觉和躯体感觉系统的输入、中枢神经系统的整合及外周运动系统的控制[4]。脑卒中后平衡功能障碍患者不对称的步态模式导致其步行不稳，跌倒风险增加及步行效率下降。站立平衡是脑卒中后平衡能力的重要部分，当前的评定方法以临床观察、量表评定和仪器评定为主[5]。临床观察法比较粗略、主观性强，量表评定具有半定量性，仍具有一定主观性[6]。

Pro-Kin 平衡仪集平衡测试与平衡训练于一体，操作简单，效果优，精准高，价格贵，目前并未在所有康复科使用[7]；而Berg 平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)是常用的平衡功能评定工具，具有良好的效度、信度和敏感度[8-9]。BBS 在平衡功能较好患者应用中不能更精确反映其能力[10]，对于较好平衡功能患者来说平衡仪数据更佳。因此，平衡仪评估效果亟待与BBS 进行相关性研究，以便为临床评定提供理论依据。

本研究探讨脑卒中偏瘫患者站立平衡仪测试指标与BBS 评分和Fugl-Meyer 评定量表下肢部分(Fugl-Meyer Assessment-Lower Extremites, FMA-LE)评分的相关性[11]，并用接受者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析平衡仪测试指标对BBS评分的预测效能[12]。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2022年3月至10月山东中医药大学附属医院康复科66例脑卒中患者，均符合第四届全国脑血管病学术会议制定的脑卒中诊断标准[13]，经颅脑CT 或MRI 检查确诊。

纳入标准：①生命体征平稳；②无明显认知功能障碍，简易精神状态检查评分＞ 24 分，无视觉功能障碍，可配合动作指令；③站立平衡1 级以上；④站立位下可独立站1 min；⑤自愿参与研究。

排除标准：①并发严重心肺疾患；②患有髋、膝、踝等关节疾病；③眩晕、耳石症、颈椎病等可能影响患者站立平衡的疾病；④视力、视野障碍或患有偏侧忽略等；⑤长期服用抗眩晕药物、镇静安眠药且不能停药。

剔除与脱落标准：①突发身体不适，不能完成试验；②患者或者家属不愿继续进行试验，要求停止；③因出院或其他因素导致的一般资料丢失、脱落。

本研究经山东中医药大学附属医院医学伦理委员会批准〔No.(2022)伦审第(080)号-KY〕，患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 BBS

BBS 共由14 个测试项目构成，每个项目0～4 分，总分56分。总分越高，平衡功能越强。若＜ 40分，说明有平衡功能障碍，存在跌倒风险[14]。

1.2.2 FMA-LE

共有17 项评分，每项0～2 分。0 分，不能完成指定动作；1分，能部分完成；2分，能充分完成。满分34 分。得分越高，下肢运动功能越好[15]。该量表内容详细量化，灵敏可信，能够较准确反映偏瘫患者运动功能恢复过程[16-17]。

1.2.3 平衡检测仪

采用PK-254 Pro-Kin 平衡仪(意大利TECNOBODY 公司)静态平衡评定模块进行站立位平衡测试。提前将调节阻力缓冲器至10档位(静态，斜板不动)。

在安静且自然光线明亮的环境中进行；预先向患者及其家属详细说明测试过程。点击“重置”后嘱患者双手扶把手，脱鞋后双足分开站立于测试台斜板上，其站立位标准位置以A1A5 为中心纵轴呈左右对称；双足内侧相距10 cm，双足弓最高点在A3A7 轴上[18]。然后，双上肢自然下垂于身体两侧。

测试过程分两部分，前30 s 为睁眼静态平衡测试，双眼平视正前方；后30 s 为闭眼静态平衡测试，测试中患者自然站直，尽量保持身体稳定不晃动。由专业康复医师进行数据、信息记录；重复2 次，取平均值。

测试指标如下。①运动椭圆面积：为身体重心晃动轨迹所围成的面积，可反映身体重心摆动的幅度。②运动长度：指身体重心晃动轨迹的总长度，可体现身体重心摆动程度。

收集以下数据：睁眼运动椭圆面积、睁眼运动长度；闭眼运动椭圆面积、闭眼运动长度。

1.3 统计学分析

采用SPSS 22.0 进行统计学分析。计量资料符合正态分布，以(±s)表示；不符合正态分布，以M(QL,QU)表示。组间比较采用独立样本t检验。采用Pearson 相关性分析研究平衡测试指标与BBS 评分和FMA-UE评分的相关性，采用ROC曲线分析平衡仪指标对BBS评分的预测效能。显著性水平α= 0.05。

2 结果

2.1 一般资料

共纳入患者66 例，其中男性49 例，女性17 例；年龄27～81 岁，平均(56.12±12.83)岁；脑梗死49 例，脑出血17 例；体质量指数17.67～34.05 kg/m2，平均(25.17±3.26) kg/m2；吸烟22 例(33.33%)；饮酒20 例(30.3%)；高血压48 例(72.7%)；糖尿病18 例(27.3%)；冠心病6例(9.1%)。

2.2 平衡测试结果与BBS和FMA-UE评分

FMA-LE评分9～36分，平均(20.42±6.53)分；BBS评分11～49 分，平均(28.39±9.89)分。睁眼运动椭圆面积154～9 710 mm2，中位数697.50 (503.75, 1 217.50)mm2；睁眼运动长度204～2 691 mm，中位数492.50(375.75, 674.50) mm；闭眼运动椭圆面积333～13 689 mm2，中位数1 683.50 (1 032.00, 3 916.75)mm2；闭眼运动长度349～3 427 mm，中位数903.50(618.50, 1 251.25) mm。

2.3 并发症对BBS和FMA-UE评分的影响

是否并发高血压、糖尿病、冠心病，是否吸烟和是否饮酒间，BBS 评分和FMA-UE 比较无显著性差异(P＞ 0.05)。见表1。

表1 并发症对BBS和FMA-UE评分的影响

2.4 相关性分析

睁眼运动椭圆面积、睁眼运动长度、闭眼运动椭圆面积和闭眼运动长度与BBS评分和FMA-UE评分均呈负相关(P＜ 0.05)。见表2。

表2 平衡测试指标与BBS和FMA-UE评分的相关性分析

2.5 平衡测试指标对BBS评分预测的ROC曲线分析

睁眼运动椭圆面积对BBS 评分预测效能ROC 曲线下面积为0.685 (P= 0.019)，睁眼运动长度对BBS评分预测效能ROC 曲线下面积为0.764 (P＜ 0.001)。见图1。闭眼运动椭圆面积对BBS 评分预测效能ROC曲线下面积为0.588 (P= 0.266)，而闭眼运动长度对BBS 评分预测效能ROC 曲线下面积为0.635 (P=0.088)。见图2。

图1 睁眼平衡指标对BBS评分预测的ROC曲线分析

图2 闭眼平衡指标对BBS评分预测的ROC曲线分析

3 讨论

本研究为无干预措施的观察性研究，结果显示，脑卒中偏瘫患者静态站立位睁眼运动椭圆面积、睁眼运动长度、闭眼运动椭圆面积、闭眼运动长度4 个Pro-Kin 平衡仪测试指标与BBS 评分呈负相关；且睁眼运动长度与BBS评分呈中度负相关(r= -0.542)；睁眼测试指标与BBS评分相关性强于闭眼测试。

脑卒中后偏瘫患者平衡功能障碍是由运动障碍、感觉丧失或减退、知觉障碍及空间认知的改变等多因素导致[19]。平衡功能与下肢运动功能对于保持脑卒中偏瘫患者步行过程的动态稳定性至关重要。静态站立稳定性又是步行动态稳定的前提，当患者站立时，需将重心努力保持在稳定范围内，从临床观察及测试静态-肯尼斯图形中运动轨迹分布可明显看出，脑卒中偏瘫患者偏瘫侧负重减少，双侧负重不对称，导致患者稳定性变差，身体摆动增加，身体倾斜及协同肌异常模式等，加之中枢神经损伤后姿势反应速度下降，患者运动控制能力降低[20]。

Pro-Kin 平衡仪是基于传感器对斜板上多角度的运动和施加的负荷进行测量所获取的数据进行分析的系统。患者在斜板进行交互运动时，每个单一运动转化为电脉冲数据并传输至上位机；软件对这些电脉冲数据进行分析，上位机显示斜板角度或承受压力变化对应的轨迹。患者静态站立测试运动椭圆面积、运动长度越大，患者平衡能力越差。因而平衡仪测试指标与BBS评分呈负相关。平衡是控制身体重心与支撑面关系的能力，需要前庭系统、视觉系统、本体感觉和中枢整合能力的共同参与，协调配合。因此，非视觉参与下姿势的稳定性降低，故BBS与睁眼测试的相关性强于闭眼测试。

本研究显示，脑卒中偏瘫患者静态站立下平衡仪测试4 个测试指标均与FMA-UE 评分呈负相关。其原理可能为脑卒中偏瘫患者中枢神经受损出现下肢肌群力量下降、患肢负重能力减弱，下肢运动能力降低[21]。良好的姿势稳定性控制需要本体感觉的支持，本体感觉是中枢系统对位置、运动、压力等的感知能力，患侧下肢本体感觉的损伤或缺失也会影响患者下肢运动及平衡功能[22]。因而脑卒中后平衡障碍影响患者的下肢运动功能。

睁眼静态站立平衡仪测试的运动长度和运动椭圆面积对BBS评分具有良好预测效能；闭眼运动长度和运动椭圆面积预测效能不佳。其原因可能为患者在非视觉参与，仅由本体感觉及前庭觉控制下，测试结果对平衡功能的预测效能差，因而睁眼平衡仪测试数据较好。BBS中，睁眼项目仅有第6项为闭眼状态(闭眼无支撑站立)，其余13 项均为睁眼项目。故而考虑BBS 除“闭眼无支撑站立”项可以在一定程度上替代无平衡仪测试条件下的脑卒中偏瘫患者平衡功能评估。

本研究还显示，睁眼运动长度较睁眼运动椭圆面积对BBS 具有更好的预测效能。运动长度为患者30 s内重心移动轨迹的长度，可以间接反映人体维持平衡时重心移动的频率；运动椭圆是对患者30 s 内重心移动轨迹用一个圆圈全部覆盖，该圆面积为运动椭圆面积，反映的是重心移动幅度。运动椭圆面积受摆动过程中多个最大摆动幅度的影响，覆盖各个摆动极限值的圆形面积值具有一定瞬时性；运动长度为时间内移动轨迹总长度，具有相对连续性。两者相比，运动长度预测BBS评分效能更好。

本研究样本量有限，未能比较不同病程患者平衡能力，未对影响脑卒中患者平衡功能不同损伤部位做分层研究；研究针对脑卒中偏瘫患者静态站立位平衡功能，不能代表运动状态下平衡能力。对影响脑卒中偏瘫患者平衡功能的其他相关因素有待进一步研究。