阿尔茨海默病病人步态特征与跌倒相关性的研究进展

黄胜燕，胡光荣，朱晓君

复旦大学附属华山医院虹桥院区，上海 200040

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是一类以认知水平下降从而导致日常活动和社会功能受到影响为特征的疾病，主要表现是记忆力水平下降、智力减退且伴有人格改变[1]。流行病学调查表明，65 岁及以上人群认知障碍中的痴呆总患病率为5.14%～7.3%，其中阿尔茨海默病占50%～75%[2]，发生认知障碍的老年人每年骨折和跌倒发生率为60%左右，认知障碍已被确认为是老年人跌倒的一个重要危险因素[3]，其中认知减退引起平衡障碍、步速减慢、步态变异增加等步态障碍，以及行走能力在双重任务作业下发生改变等与跌倒存在紧密联系[4]。目前国内外对阿尔茨海默病病人步态特征的描述较多，但其步态特征与跌倒风险相关性的研究报道较少，现就二者的相关性进行综述，以期为阿尔茨海默病病人跌倒的护理提供参考。

1 阿尔茨海默病病人步态特征

步态是指人行走、奔跑或者单纯脚移动时的姿态和行为特征，不仅受到神经、关节-骨骼肌和心肺系统的多重影响，还受到年龄、个性、情绪、生活性质和社会文化等因素影响。在神经系统中，行走过程涉及大脑皮层、下皮层、基底神经节、脑干和小脑、脊髓和末梢神经，任何部位的疾病都可能引起步态异常[5]。国外已有研究将与认知功能相关的步态障碍称为高水平步态障碍(high-level gait disorder，HLGD)，其主要表现为谨慎步态、额叶相关性步态失调或步态失用，病人通常会出现起步困难、步幅短小、拖曳行走、步基宽大、平衡障碍以及容易跌倒等[6]。由于个人行为执行功能和行走路线规划能力受大脑额叶调节，阿尔茨海默病病人空间感知力和注意力受认知障碍不良影响，步态与行走稳定性存在不同程度的损害[7]，其行为执行能力下降可导致行走时步态参数变异度增加，标志着病人存在步态控制障碍[4]。由于应用的方法学不同，存在步态障碍的阿尔茨海默病病人比例报告结果差异较大（9%～60%）[8]。大量研究表明，早期阿尔茨海默病病人步态障碍并不明显，中晚期病人行走步速较正常人明显缓慢[9]，步速、跨步时间和步长等步态参数下降可呈现出“谨慎步态”特征[10]，影响步行稳定性，从而增加跌倒可能性。已有研究显示，晚期阿尔茨海默病病人的步态参数与健康老年人或轻度认知障碍病人均存在明显差异[11]。在单任务即没有额外认知或运动任务下单纯行走时阿尔茨海默病病人会出现较明显的步态参数变化，如步态速度下降、步行时间延长、步幅短小及步态变异度增加等，且发生比例较高[12]；在双任务模式下即存在1 个或1 个以上认知或运动任务时行走，阿尔茨海默病病人步态障碍更为明显[13]。平衡障碍属于步态障碍范畴，平衡功能指身体处在一定姿态或在外力作用下，能够自动调节并保持姿势的能力，而平衡功能受损的直接后果之一即跌倒[14]。现阶段越来越多研究者认为平衡控制机制的形成有认知过程的参与，当阿尔茨海默病病人认知功能受损时，机体对感觉信号的编码、处理、整合与调控能力下降，可使平衡功能的维持受到影响，进而容易发生跌倒[14]。

2 跌倒风险预测与步态评估

跌倒是住院病人，尤其是认知障碍、步态障碍以及其他老年病人常见的不安全事件之一，是指突然的、不自觉的、无意识的体位改变，且随着年龄增长发生风险明显提高。已有数据显示，全球每年有28%～35%的65 岁以上老年人发生跌倒[15]，老年人跌倒问题不容忽视。为了预测跌倒风险，许多学者研制了跌倒风险评估量表，使用较为普遍的量表包括Morse 跌倒风险评估量表、老年人跌倒风险评估量表等6 种[16]。受关注方向不一致影响，国内外对跌倒风险评估工具的应用偏好存在差异，我国对跌倒风险预测敏感指标的筛选工具较为关注，故Morse 跌倒风险评估量表等应用较多，其在我国人群中有较好的信效度，但对认知障碍病人跌倒风险的敏感程度尚未得到验证[17]；而国外更倾向于对感觉、平衡和步态等因素进行探讨。已有学者发现，步态损害是跌倒的重要危险因素，在一定程度上能够预测跌倒[18]。现阶段研究对步态的评估多使用Tinetti运动试验（Tinetti mobility test，TMT）和计时起立-步行测试（timed-up-and-go test，TUG）等半定量的评估方法以及3 m 步行速度等易于获得定量参数的评估方法，以上工具具有较好的信效度[19]，但也存在一定局限性，一方面其结果受研究者主观因素影响较大，另一方面简单的定量参数难以全面、准确反映受试者动态步行状态，且对阿尔茨海默病病人不够敏感。为了进一步研究步态变化进展状况，研究者常借助仪器设备对步态特征进行定量描述，其依赖于对步行周期中时间和空间步态参数的提取，包括步长、步幅、步频、步速等[20]，且根据各项参数反映出的特征，又可进一步将其分为步伐、节奏、时相、不对称性、变异性、姿势控制六大类。步态参数的采集方法主要有两种，即以机器视觉为根据和以其他传感器（可穿戴式设备）为根据，其中可穿戴的定量数据收集设备可以帮助研究者获得更精确、复杂的步态参数，其数据更为完善，设备简易便携。此外，对阿尔茨海默病病人更具针对性的步态参数的采集方法是进行双重任务行走，增加额外认知或者运动任务会降低步态性能[21]，使步态的定量描述准确度进一步提高。

3 阿尔茨海默病病人发生跌倒的现状及机制

平衡受损和运动障碍是不同病情程度阿尔茨海默病病人均会存在的问题，且随着阿尔茨海默病的进展呈现进行性加重趋势[22]。临床研究表明，平衡功能障碍和步态异常是阿尔茨海默病病人跌倒的重要影响因素。跌倒导致的常见严重后果为骨折，尤其下肢骨折病人需卧床牵引制动，后期可能会出现压力性损伤、呼吸或泌尿系统感染等并发症，加快病人死亡进程[23]。一般而言，影响老年人跌倒的因素可分为疾病、心理、环境及个人因素，其中疾病因素包括神经系统损伤、高血压或糖尿病等慢性疾病患病情况等；心理因素包括跌倒认知、悲观抑郁情绪等；环境因素包括时间、地点、光线等；个人因素包括穿鞋类型、活动方式、独居情况等。大脑认知功能与跌倒密切相关，认知障碍病人认知功能损伤会降低其步行及姿势控制能力，无形中增加了跌倒风险。其次，认知功能损伤也会造成病人注意力资源分配障碍，从而导致其无法准确应对相关危险，进一步加重跌倒伤害[24]。再次，认知功能衰退还会产生各种症状，使大脑信息处理速度、注意力、反应时间、计划能力等特定认知领域发生障碍，进一步引起平衡功能下降、步态节律紊乱、步速变慢、步态变异性增强。此外，中枢神经系统功能病变更会引起机体肌力下降，诱发病人跌倒[3]。

4 阿尔茨海默病病人跌倒风险与步态特征的相关性

4.1 步态平衡与跌倒风险

王莉等[21,25]的研究显示，跌倒组老年人在姿势平稳和身体重心稳定、相对安全的情况下，仍然需要更长时间完成与非跌倒组同样的指定动作，提示跌倒组存在动态平衡功能障碍，平衡能力差的老年人更易发生跌倒。平衡是正常步态的基本要素之一，平衡能力可以进一步分为静态平衡能力和动态平衡能力，其中动态平衡能力是指人在行走过程中仍然使身体重心得到有效稳定的能力，与跌倒的发生密切相关[26]。随着年龄增长，机体各器官出现老化与功能衰退，尤其是阿尔茨海默病病人认知功能受损加重，使其注意力与行为执行能力下降，动态平衡能力进一步下降，跌倒风险增加。平衡功能障碍引发跌倒是多方面共同作用的结果，包括感觉系统、神经系统、骨骼肌肉系统、精神心理等，这些因素相互影响，如神经功能损伤会降低感觉系统稳定性，认知功能下降与肌肉质量、肌力变化密切相关，其机制复杂，共同增加了老年人跌倒风险[27]。为了延缓平衡功能的减退，可以采用以下方法进行干预：1）进行核心力量训练，增加老年人下肢肌肉力量，从而提高平衡能力；2）进行个性化身体功能训练，从而有效预防跌倒；3）根据人体生物学机制进行身体平衡干预，从而有效减少老年人跌倒等，如可通过太极拳、八段锦等训练平衡功能[28]。

4.2 步态参数与跌倒的相关性

步态参数主要有步速、步长、步幅、步态变异性、步频、摆动时间、双侧支撑时间等。Senden 等[29]通过测量100 名老年人定量步态特征发现，步速减慢与跌倒风险提高密切相关。Ayers 等[30-31]调查发现，步长与Tinetti 跌倒风险密切相关，提示跨步长可以有效预测跌倒风险。阿尔茨海默病病人以正常速度行走时，跌倒发生风险随着动态平衡能力降低、摆动幅度减小、落脚强度减弱、离地时脚的角度变小、速度减慢而增加[21]。在双重任务行走时，病人跌倒风险会进一步增加。已有研究显示，正常老年人面临跌倒风险时会优先选择运动任务，而认知受损的老年人会优先选择认知任务，因此跌倒风险增加[32]。朱玲玲等[7]研究表明，在双重任务情况下行走，过去1 年有跌倒史的老年病人与无跌倒史的老年病人相比，步态变化主要为步速减缓、步长缩短、步频减少、单步时间延长、站立相和摆动相缩短以及地面冲击力减弱，但跨步时间和跨步长无明显变化，与Montero-Odasso 等[32]研究结果相似，即在双重任务行走情况下，步速、步长、步频、单步时间是导致跌倒的危险因素。基于步态参数与跌倒相关性研究结果，为了减少阿尔茨海默病病人跌倒风险，可采取以下干预措施：1）早期评估，可对新入院的阿尔茨海默病病人进行简易智能精神状态量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评估，了解病人认知水平，并进行步态评估，预测病人跌倒风险，对跌倒高风险病人进行个性化教育及监护。2）健康宣教，可以通过图文并茂的宣传画报或者视频影像等加强阿尔茨海默病病人的日常防跌倒宣教，提高阿尔茨海默病病人及其家属的管理意识；鼓励病人减少长时间静坐和卧床，增加步行机会和步行时间，预防或减少继发性失用综合征的发生。3）进行运动锻炼，以增强体力、耐力和柔韧性，提高病人核心控制能力和平衡能力，从而预防跌倒，提高日常生活活动能力；针对病人所处的认知障碍阶段进行针对性康复锻炼，采取针对性练习和特定活动减轻主要运动功能障碍的严重程度[23]。4）加强病区卫生管理，增设防跌倒设施，加强光线管理，创造安全环境，减少跌倒发生的外界因素。5）进行延续性康复管理，有效预防或降低认知障碍病人跌倒事件的发生，提升病人治疗依从性及自理能力，改善病人预后[33]。

5 小结

阿尔茨海默病病人因认知功能受损容易引起平衡功能障碍和步态障碍，步态参数中会有步速下降、步行时间延长、步幅较短及步态变异度增加等改变。在多种因素作用下，阿尔茨海默病病人更易发生跌倒。目前临床上多采用计时起立-步行行走测试等半定量式测试评估病人步态，便携式可穿戴设备也被用于对步态参数进行动态测评。医护人员应针对阿尔茨海默病病人的步态特征，通过动态评估步态特征精准预测跌倒风险，采用预警跌倒全流程指导构建安全行走模式，确保病人安全。