老年人跌倒的研究进展



老年人跌倒的研究进展

张庆来1张林

(苏州大学体育学院，江苏苏州215006)

关键词〔〕跌倒；跌倒风险评估；步态平衡规律

1山东理工大学体育学院

第一作者：张庆来(1975-)，男，副教授，在读博士，主要从事运动生物力学与体质健康研究。

联合国曾预测至2030年老年人口将占世界人口总数的16%〔1〕。据统计，我国每年至少有2 000万老年人发生2 500万次跌倒，直接医疗费用在50亿元人民币以上，社会代价为(160～800)亿元人民币〔2〕。跌倒风险作为一个公共健康问题已成为老年人独立生活的一个共同障碍，70%跌倒与老年人的死亡相关〔3〕。本文对老年人的跌倒风险及防控措施进行综述。

1影响老年人跌倒的因素

跌倒是指预期之外的身体位置改变，重心失去平衡，而自己又没有办法适时做出有效的反应，整个人跌坐在地面或较低的地方。按照国际疾病分类(ICD)-10，跌倒包括：①从一个平面至另一个平面的跌落；②同一平面的跌倒。老年人跌倒大多数是第二类〔2〕。由于平衡和步态损害与跌倒有密切关系，对老年人进行平衡和步态评测可有效预防跌倒风险。据统计有15%～20%的社区老年人有平衡和步态障碍〔4〕。老年人跌倒危险因素的评估中，肌肉、关节障碍主要表现为肌力减退、肌耐力下降、关节退化、疼痛或变形，直接影响老年人步态的生物力学，造成步态稳定度及对称性减低，使老年人容易跌倒。Bueno-Cavanillas等〔5〕对190位老年人跌倒的内在和外在因素进行调查分析，结果显示52.1%是外在因素导致的，35.5%是内在因素造成的，外在因素引起的跌倒每人每年是0.39次，而内在因素是0.27次。外在条件所致跌倒的主要因素包括：年龄、糖尿病、跌倒史、接受神经松弛剂及口服支气管扩张剂的治疗；内在除以上共同因素外，还包括老年痴呆及步态和平衡能力改变两个主要因素。Jung〔6〕对老年人跌倒的恐惧及忧虑进行深入综述，指出害怕跌倒是所有老年人健康相关的主要问题，害怕跌倒可导致身体及心理问题，有规律的身体活动能有效降低老年人跌倒事件的发生，并可鼓励他们减少跌倒的恐惧感。经实验〔7，8〕证实，能够解决老年人跌倒的恐惧心理练习项目主要包括：力量、平衡能力、耐力、移动能力及太极拳练习等，并且指出综合性的身体练习项目在消除老年人跌倒恐惧感方面较单一练习项目更有效。李世明等〔9〕研究表明，影响跌倒的主要因素有：稳度为负和支撑不力。在防跌倒的研究中进行适应性练习可显著提高滑前稳度和滑后稳度，分别体现前馈控制和反馈控制对人体动态稳定性的神经生理影响。

2跌倒风险评估方法

Podsiadlo等〔10〕开发了起立行走时间平衡测试方法(TUG)，不需要仪器设备和特殊训练的简单评估方法。Berg等〔11〕提出了一种Berg平衡量表(BBS)平衡功能测评方法，BBS由14个具体的操作项目组成，每个项目得分最低为0分，最高为4分，总分56分，得分在40分以下，提示有跌倒的危险性，评定者按照说明示范每个项目和(或)给予受试者指导。如果某个项目测试双侧或测试1次不成功需要再次测试，则记录此项目的最低得分。Tinetti〔12〕提出了行为导向的移动性评价量表(POMA)，它是一种简洁的用于静态和动态平衡的测试评估方法，巧妙地将平衡和步态分别进行测量，总得分是28分，若受试者的得分低于19分则存在高跌倒风险。Yamada等〔13〕通过对780名日本社区老人进行站立、转向、走及出行四个项目测试，得出一个有效的跌倒评估指数感受性曲线(ROC)，可以通过曲线的分界点来区分跌倒与非跌倒特征，其敏感性达80.8%，特效性达60.6%。王连成等〔14〕利用Biodex 平衡功能测试训练系统和Biodex 步态分析训练系统对72位老年人进行测试，步态和平衡的干扰被认为是老年人跌倒的危险因素，从运动学角度分析步态不稳，预测跌倒因素定量、客观。周明等〔15〕利用功能性步态评价(FGA)和BBS对162名75～85岁社区老年人进行FGA、BBS跌倒评估的预测，预测75～85岁社区居家老年人跌倒风险的临界值为FGA 19.5 分，BBS 48.5 分。

3跌倒的防控措施

Yu等〔16〕使用三维运动分析系统和测力台进行异常步态检测和振动刺激对下肢步态稳定性的影响研究，目的是发展一种振动刺激系统来提升人体姿势的稳定性并预防跌倒，建立一种检测异常步态的算法。Maki等〔17〕通过一系列提升平衡的新方法预防老年人跌倒，其中包括鞋类、服装、扶手和安全拐杖设计等，另外，还有一些平衡训练方法，如利用随机移动平衡板进行扰动的方法，释放倾斜的缆绳限位系统，可检测人体失去平衡的最大倾斜程度。李冬等〔18〕设计了一种基于加速度传感器的跌倒检测装置，利用人体运动产生的加速度，提出一种鲁棒跌倒算法。该装置结合微传感器、数字信号处理及无线传输等技术，在人体佩戴实验中可以区分出正常人体活动与跌倒事件，自动发出跌倒报警信号，使佩戴者在尽可能短的时间内得到医疗救护。Itoh等〔19〕开发一种新型的加速度传感器，评估人体正常行走及跨越障碍行走时下肢加速度变化，指出行走中的平均加速度可作为一个综合指数来评估跌倒风险。Silveira等〔20〕通过使用一套前摄软件系统协助和监控老年人在家进行自主身体活动，它的界面设计简单，易于操作，通过设定具有说服力的执行程序激发老年人保持规律性的家庭身体锻炼，主要包括平衡练习和力量练习。通过对13名老年受试者的实验显示，该软件系统有助于老年人自主在家进行练习，且73%的老年人在实验结束后仍继续使用该系统。Piao等〔21〕研制开发一种新型提升姿势控制能力的训练系统，主要采用不稳定测力台对在不同方向上的运动行为进行干预，测评其在干预过程中压力中心(COP)的变化特征，从而提升老年人姿势控制和抗跌倒能力。步态评定或分析一直是国内研究的薄弱环节，如果通过对平衡功能研究的推广来推动对步态分析的研究则会使平衡功能的研究上升到更高的层次。国内目前对平衡功能的研究仍局限在测试对象在站立位的评定，忽略疾病早期平衡和姿势控制，而早期预防性姿势控制具有重要的指导价值〔22〕。基于整体、分割及混合等建模思想和拉格朗日方程法建立步态矫形器的动力学模型〔23〕，其形式更为简单，有利于运动控制实时运算，而且非常适合复杂控制模型的设计。Zhou等〔24〕用一个12自由度6刚体的模型来分析和模拟人步行时碰到障碍物跌倒的过程，以寻找一种策略来减小跌倒时所造成的伤害。Child等〔25〕提出更符合人体心理学、解剖学的肌肉-骨骼-神经系统的集成模型，考虑中枢神经系统运动神经元的控制，并利用该模型生成与真实人体步行非常吻合的人体步行模式。

综上，跌倒与人体平衡及步态密切相关，影响老年人跌倒的因素也是多方面的，跌倒的机制与身体内在的退行性改变有关，也与外部环境有关，跌倒风险评估的方法也是多种多样，每一种方法都有独到之处，但不同方法在评价跌倒过程中一致性有待进一步研究，跌倒防控的训练手段及措施多数集中在对老年人平衡能力、力量练习、移动能力及姿势控制等方面，但在高跌倒风险老人的步态研究及跌倒仿真研究报道较少，对高跌倒风险人群的异常步态中的运动学、动力学及肌电图学的综合研究较少，另外，结合老年人的体成分、反应时、动觉方位辨别及注意分配能力等生理、心理学指标与跌倒的关联研究也很少见，未来将沿着这些方向对老年人跌倒进行更加细致的研究。

参考文献4

1赵秋蓉，高炳宏.人口老龄化与老年人体质研究展望〔J〕.体育科学，2000；20(4)：61-5.

2刘丽萍，张慧清.老人跌倒的评估及预防〔J〕.医学综述，2007；13(11)：868-70.

3肖春梅，周巨林，李阳，等.老年人跌倒相关因素的国外研究进展〔J〕.中国临床康复，2002；6(7)：1014-5.

4陈君，石凤英，李泽萍，等.预测老年人跌倒危险的平衡和步态功能性评定研究进展〔J〕.中国康复医学杂志，2004；19(9)：73-5.

5Bueno-Cavanillas A，Padilla-Ruiz F，Jiménez-Moleón JJ，etal.Risk factors in falls among the elderly according to extrinsic and intrinsic precipitating causes〔J〕.Eur J Epidemiol，2000;16(9)：849-59.

6Jung D.Fear of falling in older adults：comprehensive review〔J〕.Asian Nurs Res，2008;2(4)：214-22.

7Tinetti ME，Gordon C，Sogolow E，etal.Fall-risk evaluation and management：challenges in adopting geriatric care practices〔J〕.Gerontologist，2006;46(6)：717-25.

8Mansfield A，Peters AL，Liu BA，etal.Effect of a perturbation-based balance training program on compensatory stepping and grasping reactions in older adults：a randomized controlled trial〔J〕.Phys Ther，2010;90(4)：476-91.

9李世明，Pai YC，Yang F，等.人体动态稳定性理论及防跌倒扰动性训练进展〔J〕.体育科学，2011;31(4)：67-74.

10Podsiadlo D，Richardson S.The timed "up & go"：a test of basic functional mobility for frail elderly persons〔J〕.J Am Geriatr Soc，1991;39(2)：142-8.

11Berg KO，Wood-Dauphinee SL，Williams JI，etal.Measuring balance in the elderly：validation of an instrument〔J〕.Can J Public Health，1992;83(Suppl 2)：S7-11.

12Tinetti ME.Performance-oriented assessment of mobility problems in elderly patients〔J〕.J Am Geriatr Soc，1986;34(2)：119-26.

13Yamada M,Arai H,Nagai K，etal.Development of a new fall risk assessment index for older adults〔J〕.Int J Gerontol，2012;6(3)：160-2.

14王连成，章礼勤，张祎，等.平衡和步态分析测试在老年人跌倒风险评估中的应用〔J〕.中国康复医学杂志，2012；27(3)：251-3.

15周明，彭楠，朱才兴，等.功能性步态评价与Berg平衡量表对社区老年人跌倒风险的预测价值〔J〕.中国康复理论与实践，2013；19(1)：66-9.

16Yu M，Piao YJ，Eun HI,etal.Development of abnormal gait detection and vibratory stimulation system on lower limbs to improve gait stability〔J〕.J Med Syst，2010；34(5)：787-97.

17Maki BE,Sibley KM,Jaglal SB，etal.Reducing fall risk by improving balance control：development，evaluation and knowledge-translation of new approaches〔J〕.J Safety Res，2011;42(6)：473-85.

18李冬，梁山.基于加速度传感器的老年人跌倒检测装置设计〔J〕.传感器与微系统，2008;27(9)：85-8.

19Itoh T,Kumagai Y,Morioka I，etal.Development of a new instrument for evaluating leg motions using acceleration sensors(Ⅱ)〔J〕.Environ Health Prev Med，2012;17(3)：205-12.

20Silveira P，van het Reveb E，Daniela F，etal.Motivating and assisting physical exercise in independently living older adults：a pilot study〔J〕.Int J Med Inform，2013;82(5)：325-34.

21Piao YJ，Kwon TK，Kim DW，etal.Development of a new training system for improving the postural control ability of elderly adults〔J〕.J Mec Sci Technol，2009;23：324-34.

22石俊，姜寿山，张欣，等.人体步态研究与仿真的现状和展望(英文)〔J〕.系统仿真学报，2006;18(10)：2703-8.

23谷彦东，钱晋武，沈林勇，等.步态矫形器动力学建模和仿真验证〔J〕.机械设计，2013;30(1)：40-4.

24Zhou X，Draganich LF,Amirouche F. A dynamic model for simulating a trip and fall during gait〔J〕.Med Eng Phys，2002;24(2)：121-7.

25Child S，Goodwin V，Garside R,etal.Factors influencing the implementation of fall-prevention programmes：a systematic review and synthesis of qualitative studies〔J〕.Implement Sci，2012;7：91.

〔2014-11-17修回〕

(编辑王一涵)

通讯作者：张林(1956-)，男，教授，博士，博士生导师，主要从事人体运动科学理论与实践研究。

中图分类号〔〕R195〔

文献标识码〕A〔

文章编号〕1005-9202(2016)01-0248-02；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.01.112