脑卒中偏瘫患者步态参数与平衡功能的关系

王亚囡，张通，杜雪晶，朱晓敏，刘元旻

1.首都医科大学康复医学院，北京市 100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院，北京市 100068

0 引言

脑卒中具有高发病率、高致死率、高致残率的特点[1]。脑卒中后，仅有37%的患者可以独立行走[2-3]。康复后能独立步行的患者中，跌倒是影响其日常生活的危险因素之一[4-5]，异常的步行速度、双侧肢体不对称是主要原因[3-6]。步态参数可较好描述患者的步态特征，既可指导干预计划，也可检测疾病进展，降低跌倒危险[7]。

脑卒中患者步态异常不仅与肌肉痉挛、本体感觉受损、肌肉无力有关，还与平衡受损有关[8-9]。有研究指出[9-10]，平衡功能可较好反映脑卒中患者的步态，下肢单腿支撑是步态稳定的决定因素[9]。刘郑等[11]发现，安静站立时左右偏差与双下肢步长比、摆动期时间比有关。An等[10]指出，安静时患侧负重减少影响患者步态时空对称性。Lewek等[12]指出，平衡功能评分越高，双下肢摆动期时间对称性越好。

脑卒中患者运动功能损伤和恢复程度不同，各关节随意运动能力不同，平衡功能策略和步态也随之不同[13]。本研究应用平衡检测仪和星状伸展平衡测试（Star Excursion Balance Test,SEBT）测 量BrunnstromⅣ、Ⅴ期脑卒中偏瘫患者的平衡功能，探讨不同运动功能患者步态时空参数与平衡功能的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018 年9 月至2020 年3 月于北京博爱医院住院的脑卒中偏瘫患者76 例。诊断符合1995 年第四届脑血管病学术会议制定的“各类脑血管疾病诊断要点”脑卒中诊断标准[14]，并经头颅CT或MRI证实。

纳入标准：①年龄20～60 岁；②首次发病，病程2～6 个月；③Brunnstrom 分期Ⅳ、Ⅴ期，下肢肌张力改良Ashworth 量表分级≤Ⅰ级；④能独立行走12 m；⑤生命体征平稳；⑥自愿参与研究，并签署知情同意书。

排除标准：①存在感觉障碍、下肢被动关节活动度受限；②髋、膝、踝等关节疾患；③严重认知障碍，不能配合检查评定；④视力、视野障碍，半侧忽略等；⑤体质量指数（body mass index,BMI）异常。

剔除和脱落标准：①突发身体不适，无法继续参与研究；②出院或转科等；③患者或家属主动要求终止。

患者根据Brunnstrom分期分为Ⅳ期组38例，Ⅴ期组38 例。两组一般资料无显著性差异（P＞0.05）。见表1。

表1 两组一般资料比较

本研究经中国康复研究中心医学伦理委员会批准（No.2020-125-1），所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 平衡检测仪

采用Active Balancer EAB-100 平衡检测仪（日本SAKAI公司）。患者脱鞋，站立于指定位置，双脚间距84.3 mm，目视前方显示屏，双上肢自然下垂。测试开始后，随着电脑屏幕显示的8 个方向（夹角45°）尽可能移动身体重心，记录每个方向的稳定极限值。评定过程中保持室内安静，双脚位置保持不动，避免躯干过度屈曲[15]。本研究选取前后、内外侧（以患侧肢体为准）稳定极限值，计算内外极限值的比值（内外比）。

1.2.2 SEBT

患者脱鞋，单腿立于8 条直线交叉点上，相邻直线夹角45°；双上肢叉腰，若患侧上肢不能保持，可仅非患侧上肢叉腰；非支撑侧下肢分别向前、后内、后外3 个方向尽可能远地伸出，测量趾尖到起点的距离，再回到起始位置。患者通过移动重心，保持身体稳定；测试中支撑腿不能移动，足跟不能抬起；伸出腿不能在触地点支撑。先进行患侧支撑，再进行健侧支撑。测试前练习4 次，正式测试时每个方向测3 次，取均值。测试结果以下肢长进行标准化处理；下肢长为髂前上棘到内踝的距离[16-17]。

1.2.3 步态分析

采用GaitWatch 三维步态动作捕捉与训练系统（广州市章和智能科技有限责任公司）进行评定。选取长12 m的空旷安静场地，测试前进行环境校准，确定磁场强度。正确佩戴7 个传感器后进行姿态校准，传感器位于骶骨后正中、双侧股骨中段正前、双侧胫骨平台内侧和双侧足背第三跖骨。患者练习4 次，再以自然步速测试[18]。记录步速、步频、步长、支撑相、摆动相、双侧髋/膝最大屈曲角，对称性采用比率指标（ratio index,RI）进行评价。

其中X1和X2分别为患侧和健侧的步态参数。RI比值越接近1表示肢体对称性越好[12,19]。

SEBT 和步态分析由有5 年工作经验的同一治疗师进行评定，Active Balancer EAB-100 平衡检测仪由康复评定师评定。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 统计软件进行数据分析，计量资料符合正态分布，以（）表示。Brunnstrom Ⅳ、Ⅴ期患者组间比较采用独立样本t检验，组内平衡测量值和步态分析测量值采用Pearson相关分析。

2 结果

两组间平衡功能和步态参数均有显著性差异，Ⅴ期组优于Ⅳ期组（P＜0.05）。

相关性分析显示，所有患者步速、步频与平衡功能测试多数结果相关（P＜0.05）；Ⅳ期组步长RI与SEBT 结果明显负相关（P＜0.01），摆动期RI与平衡仪、SEBT 部分指标负相关（P＜0.05），支撑期RI与SEBT 健侧支撑前方距离正相关（P＜0.05）；Ⅴ期组步长RI与平衡仪内外稳定极限值呈正相关（P＜0.05）；Ⅳ期组髋、膝关节屈曲RI与平衡功能测试结果均呈正相关（P＜0.05）；Ⅴ期组髋屈曲RI与平衡仪前后稳定极限值正相关（P＜0.05），膝屈曲RI与平衡仪的前后稳定极限值、SEBT 大部分结果（除患侧支撑的后内距离）正相关（P＜0.05）。见表3。

表2 两组平衡功能和步态比较

表3 步态指标与平衡功能指标的相关性

3 讨论

步行功能降低、步态不对称是脑卒中患者的典型运动障碍之一[3,6,20]。不对称的步态模式导致步行不稳，跌倒风险增加，步行效率降低[12,20]。三维计算机步态系统是步态评定的标准常用方法之一[7]，但因场地、仪器等因素影响，应用受到的限制。平衡功能是步态的影响因素之一，平衡功能评定一定程度可反映其步态[12]。

单侧下肢支撑能力是步态稳定的重要因素[16-17]，SEBT 即在单侧下肢支撑完成的平衡测试，适用独立行走的脑卒中患者[16]；平衡检测仪为国际常用的精准测量平衡的方法[13,21]。本研究显示，运动功能越高，平衡功能越好，步速、步频越快、步态越对称。下肢Brunnstrom 分期标准为髋、膝、踝关节的分离运动：下肢Brunnstrom Ⅳ期患者，坐位髋、膝、踝关节屈曲90°时踝关节可背屈，或足跟不离地面，膝关节屈曲＞90°；Brunnstrom Ⅴ期患者，立位下伸膝时踝关节可背屈，或髋关节伸展位时膝关节可屈曲[22]。平衡调节依赖于踝策略、髋策略和迈步策略[13,21]，灵活的踝、髋活动是平衡的前提。步行中，髋、膝、踝关节的随意运动会影响患者步态：髋关节屈曲能力影响步长，膝关节屈曲能力影响步速、步态对称性，踝关节随意运动能力影响足跟着地期和步长等[13,18]。故运动功能越高，平衡功能越好，步行能力越好，步态对称性越好。

本研究显示，Brunnstrom Ⅳ、Ⅴ期患者，步速与平衡功能相关，与以往研究一致[23-24]。步速是步态参数中最基本、最敏感的指标，也是常用的评估跌倒风险的指标[11,13,25]。提高步速和提高平衡功能相互影响，应共同训练。

步频可反映患者步行的节奏性和稳定性[13]。本研究显示，运动功能较低的患者，平衡功能与步频相关性较高；运动功能较高的患者，平衡功能，特别是平衡检测仪的指标与步频的相关性略有降低。平衡检测仪测试双腿站立的各方向稳定极限值，稳定极限值越高，患者站立期越稳定[15,17]；SEBT 直接反映单下肢的支撑能力[16-17]，运动功能较高的患者对单腿平衡能力评定方法更敏感。

步长RI与平衡检测仪测试结果相关性较低，仅功能较高的患者在左右方向弱相关；而功能较低的患者，步长RI与SEBT 多数指标均中度相关。健康人群步长RI为1.08[11]，与本研究Ⅴ期组患者接近。脑卒中患者步长不对称影响因素较多，如立位平衡、患侧肢体负重、推进力、行为习惯等[9,20]。Brunnstrom Ⅴ期患者步长对称性已接近正常人，难以反映平衡功能；而Brunnstrom Ⅳ期患者的步长RI还能部分反映平衡功能，特别是单腿平衡能力。

本研究显示，支撑期RI和摆动期RI仅在Brunnstrom Ⅳ期患者与平衡功能相关，特别是摆动期RI，与Lewek 等[12]研究一致。摆动期和支撑期对称性与平衡功能的相关性不同，提示两种时间对称性代表不同神经-肌肉-骨骼系统要求[12]。脑卒中偏瘫患者步态站立时间包括单腿站立时间和双腿站立时间，摆动期单腿站立[11]，患者向患侧移动困难，健侧摆动期缩短[10,12,26]。前后、内外方向上的平衡调整能力与步态时间对称性有关，患侧肢体负重能力也会影响摆动期的对称性[26-29]。由于调整步态对称性的方法较多[19]，功能较好的患者步态对称性应探讨其他评定方法。

脑卒中患者髋、膝关节矢状面角度RI可评估步态对称性[30]。本研究显示，Brunnstrom Ⅳ期患者髋、膝关节最大屈曲角度RI与平衡功能相关；Brunnstrom Ⅴ期患者，膝关节最大屈曲角度RI与平衡功能中低相关，髋关节最大屈曲角度RI仅与前后稳定极限低相关。膝关节的运动学步态不对称与患者平衡功能、步速、日常生活活动有关[26]。膝关节角度控制在步行中发挥关键作用，膝关节摆动期屈曲角度下降，使行走速度降低、能量消耗增加[30-31]。

总之，步行能力、步态对称性与平衡功能有关，但应根据不同运动功能分期选择不同平衡评定方法。步速和步频与平衡功能相关性较好；在运动功能较低的患者中，摆动期和运动学参数的对称性与平衡功能相关性较好；相比双下肢支撑，单腿支撑的平衡功能测量指标与步态的相关性更高。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。