定量运动检测在帕金森病早期诊断和病情评估中的应用价值☆

孙亮陈彪

·综 述·

定量运动检测在帕金森病早期诊断和病情评估中的应用价值☆

孙亮*陈彪*

典型的运动症状是诊断帕金森病 （Parkinson’s disease，PD）的核心，但是目前临床上主要依靠医生检查和量表进行运动功能评估的方法，敏感性较低，不能发现轻微的运动功能异常，不利于疾病的早期诊断；难以消除不同检测者主观差异造成的影响，不利于对患者病情的纵向观察和对疾病进展的评价。定量运动检测（quantitative motor measures，QMM）是通过一些简单的仪器或设备对运动功能进行定量检查和评价的方法，是一种较为客观的运动功能检测手段，不受检测者影响，也能敏感发现轻微的运动功能改变。近年的研究还提示，QMM对PD可能有一定预测价值。本文首先介绍了PD的运动表型与病理改变的相关性，并对几个常用的经典运动定量检测方法的特点、与病理的关系，及其在PD病情评估、药物疗效评价及疾病预测和早期诊断中的应用进行了综述。

1 PD运动症状与病理改变的关系

通过QMM进行PD病情严重程度评估时，要求患者需停服抗帕金森药物12 h以上，若服用多巴胺类的控释剂，还停药要达到18 h以上［1］。在帕金森病的“四大运动症状”，即：强直、震颤、运动迟缓及姿势与步态异常中，运动迟缓与黑质纹状体病理改变程度关系最为密切，最能反映病理改变的严重程度：运动迟缓与黑质多巴胺能系统功能影像学改变有较强的相关性［2］，尸检结果也证明患者生前的运动迟缓的情况与纹状体多巴胺能缺乏及黑质细胞数的减少程度相关［3］。还有研究发现运动迟缓程度与PD脑脊液高香草酸的浓度具有相关性，后者是多巴胺的最终代谢产物［4］。姿势不稳步态异常、强直也与黑质多巴胺能病理改变有一定相关性，而震颤程度则与黑质多巴胺能系统的病理改变程度没有相关性。因此，常用的PD定量运动检测主要是针对运动速度的检查，以评价运动迟缓程度。

2 常用定量运动测试及其在PD病情评估的价值

与运动量表相比，定量运动检测的方法不仅客观，更能克服量表有限分级的“天花板效应”，敏感性更高。 PD经典的定量运动测试有：手指交替敲击（alternate finger tap）、普度釘板试验（purdue pegboard test，PPT）、精确抓握举起任务（precision grip and lift task，PGLT）及计时站立行走（timed up and go）等［5］。这些方法目前仍在使用，并且逐渐引入了计算机辅助设备，使采集的数据更为详细丰富，敏感性进一步提高。

2.1 手指交替敲击试验（alternate finger tap） 此测验主要检测手指的运动速度，并在一定程度反映协调能力及运动准确性。Nutt JG等［6］的方法作为经典方法，应用比较广泛：受试者在1 min内，尽量快速而准确地用一只手的食指交替敲击距离20 cm，直径为2.5 cm的圆形键盘，分别计数左右手完成的次数，测试其手指敲击速度。由于，受试者利手侧的不同会影响手指敲击速度，干扰对PD运动功能的判断，有研究采用左右手完成的总数作为反应运动功能的指标。正常人手指交替敲击速度还受年龄和性别的影响，随着年龄增长敲击速度变慢，女性手指敲击速度慢于男性。在手指敲击测验的应用过程中，研究者又在不断对其进行改良，不同研究间实验的方法存在一些差异。有研究比较了单指敲击单键，单指敲击双键，双指交替敲击双键及双手指交替敲击双键加对侧手臂轮替动作等方法评价PD运动功能的优劣，发现双手指交替敲击双键及其加对侧手臂轮替运动的测试可以显著减少年龄、性别因素的影响，与UPDRS的运动评分、改良哥伦比亚运动量表的运动迟缓相关得分、普度钉板测试相关性最强［7］。同时对病人进行影像学检查，发现双手指交替敲击双键加对侧手臂同时轮替动作与纹状体18F-DOPA摄取系数相关性最强，普度钉板测试也与PET检查所反映的黑质纹状体病理改变程度相关。而改良哥伦比亚评分则与功能影像学改变无相关性。认为，双手手指交替敲击实验可以客观的反映帕金森病的严重程度。

2.2 普度钉板测试（purdue pegboard test，PPT） 该测试最早是在1948年由普度大学的Joseph Tiffin博士设计发明，后来被广泛应用于各个领域的检测，特别对手部灵活性要求较高的组装、打包、流水线作业的工人等的检测，并建立了年龄、性别及技术工种相关的数据常模。测试方法是，受试者分别在30 s内，用左手、右手及双手，一次一个地将盘中的钉子挨个插入规定尺寸钉板的相应小孔内。最后计数三个检测各完成放置的钉子数。测试反映手部运动的灵活性、运动速度及手眼协调能力［8］。PPT受性别影响不明显。有研究认为女性的在此类精细动作中优于男性，但这个对观点尚存在争论。有研究将食指和拇指的大小作为参数引入后，消除了性别因素的影响［9］。普度钉板应用于评价PD的运动功能具有较好的重测信度和效度，可以客观的评价病情严重程度。一项研究对PD患者同时进行了普度钉板、手指敲击和UPDRS评分，认为普度钉板测试直接反映运动状况，与UPDRS日常生活能力及运动相关的评分相关性较强，而手指敲击速度则与UPDRS第一部分相关性很强，受认知状况和精神状态的影响较大，因此，普度钉板测试反映PD运动症状严重程度的效果更佳［10］。另外他们还发现普度钉板测试非优势侧的得分与PD病程关系较优势侧更密切。普度钉板测试对运动迟缓敏感，而对震颤不敏感，测试结果受震颤的影响小，对PD和静止性震颤具有一定的鉴别诊断价值［11］。普度钉板测试结果与PD患者黑质多巴胺能缺失程度高度相关，优于量表及其他检查方法［2，12］。

2.3 精确抓握举起任务 （precision grip and lift task，PGLT）主要反映上肢运动的协调性，对PD运动迟缓、震颤的检测都很敏感。 常被应用于PD药物疗效的评价。该任务要求受试者执行手臂、手及手指协调运动的任务：让受试者伸手抓取桌面上一个较小的物体，然后将其举到规定高度，再将其放回原位。在这个过程中会产生很多跟运动有关的参数。PD患者需要更多的时间和力量来抓住和举起物体，在举起和放回原位的过程中，还可以检测到由于震颤产生的手部握力的节律性改变。 Ted S.Benice等［13］研究了 PGLT相关参数，将其分为“多巴胺反应性参数”和“多巴胺抵抗性参数”。前者包括：负荷准备时间，最大垂直加速度、最大抓握速度、最大抓握力量等，这些指标可以通过左旋多巴的治疗获得改善。后者包括：最大负性力量和举起过程中震颤，左旋多巴治疗对其影响不大。

2.4 计时站立行走测试（timed up and go） 反映受试者的步态及移动速度。检测受试者快速从座位上站起，向前行走三米，然后返回，重新坐到椅子上所需要的时间［14］。该测试被广泛用于对中晚期PD平衡及行走能力的评价。早中期PD患者平衡及步态异常较难发现，该测试对这一阶段PD的运动功能异常通过也不敏感。美国最近的一项研究将便携式惯性传感设备引入计时站立行走测试中，通过计算机程序分析反映受试者姿势和步态的参数，发现在早期PD患者中即可以敏感、特异、稳定地检测到步态和行走的异常，提高了其在早期PD评价中的作用［15］。

3 QMM的预测及早期诊断价值

美国火奴鲁鲁亚裔老龄化研究对进行了脑组织尸检的50例非PD老人，生前（约死亡前2.1年）UPDRS运动评分进行了分析［16］。发现关于弯腰姿势、姿势不稳定、运动迟缓、步态异常的得分与黑质背部外侧神经元数量减少相关；而言语困难、面部表情异常与黑质背部中间的神经元数量减少相关。患者具备的运动症状越多，黑质背部的神经元数量越少。可见与PD相关的运动功能状况具有提示PD发生风险的价值。QMM可以发现临床检查难以发现的运动功能改变，有望在临床诊断前发现PD，可能具有早期诊断和预测价值。一项纵向研究［17］在4年的随访观察期间，有19例正常老年人发展为PD，发现基线普度钉板测试非利手侧成绩与随后PD的发生具有很强的相关性。以12分为临界值，其预测PD发生的敏感性和特异性均在55%左右。但目前将QMM应用于预测PD及早期诊断的研究还很少，这是因为在正常人群中，将QMM作为一个PD的预测指标，具有两个缺点：①特异性低，正常人的运动功能会随着年龄的增加而降低，约40%以上的老年人会出现轻微运动测试的得分下降，QMM特异性较低的缺点影响其了诊断及预测价值［18］。目前还缺乏QMM区分正常老化和早期PD的敏感性和特异性方面的报道［19］。②提前预测的时间有限。由于QMM的病理基础是黑质多巴胺能系统受累，此时已经处于Breek分级的后期，进行神经保护的效果会受影响。

QMM在PD预测和早期诊断中特异性较低的缺点，可以通过与PD的其他危险因素结合起来克服。快动眼睡眠障碍（REM sleep behavior disorder，RBD）患者最终约有半数发展会为PD，具有较高的PD转换率，QMM与RBD结合起来，可以显著提高预测价值。Postuma等［20］对RBD患者进行了嗅觉、颜色视觉、植物神经功能及定量运动检测，发现RBD患者在上述检测中表现出异质性，一些患者几乎上述所有检测均正常，而部分RBD患者会出现多个检查的异常，QMM得分与嗅觉、颜色视觉等PD早期非运动症状具有显著相关性。提示，QMM可做为一个PD的预测指标。QMM也具有一定的PD早期诊断价值，可发现亚临床阶段的运动功能改变，补充了主观评价在PD诊断中的不足。一项研究［21］对诊断不明确的可疑帕金森综合征患者进行腰部运动测试，通过纵向观察，发现QMM结合嗅觉和情绪方面的检查，诊断PD的敏感性为92%，特异性68%。可见将QMM与其他较为PD发生的危险因素结合起来，可发挥较强的预测及早期诊断价值。

QMM检测运动功能简便、易行，便于临床操作。随着近年来计算机技术的进步更推动了经典QMM的发展，使其不断改良，可获得更多的客观、敏感、特异的检测参数，进一步提高了QMM在PD病情评估、药物疗效评价，甚至预测和早期诊断中的价值。

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R742.5 （

2011－07－30）

A （责任编辑：李立）

10.3969／j.issn.1002－0152.2012.07.016

☆ 国家重点基础研究发展计划 （973计划）（编号：2011CB504101）；国家重点基础研究发展计划（973计划）（编号：2011CBA00408）

* 首都医科大学宣武医院（北京 100053）