此研究的目的是基于步态时空参数构建一个评估脑卒中患者跌倒风险的回归模型,为患者跌倒风险评估以及防跌倒策略制定提供直接且明确的依据。通过logistic回归分析,该研究构建的跌倒风险评估模型最终纳入健侧支撑期百分比和复步长两项步态时空参数,其总体评估正确率为79.4%,并有效分类了73.7%的跌倒者和86.7%的非跌倒者。该模型的曲线下面积为0.765,位于0.7-0.9的区间内[28],Hosmer-Lemeshow拟合优度检验的P值为0.115,显著高于0.05的常用阈值[29],说明模型对患者跌倒风险的评估与实际发生情况较为吻合,具备一定的诊断效能。这一结果与前人的研究一致,即分析脑卒中患者的步态时空特征能够有效评估患者的跌倒风险[5,16,30]。此外,该研究在前人研究的基础上进一步拓展与深化,有效弥补了既有研究的不足之处。通过优化模型构建与参数选取,模型的总体评估正确率从75%提升到79.4%[16],特异性从65%提升到87.5%[16],并以两项单独的步态时空参数替代主成分建立回归模型,更直观地揭示了患者跌倒的危险因素,为临床医生应用评估模型制定预防跌倒策略时提供更具有针对性的依据,增强了跌倒评估模型的解释力与实用性。
在步态分析中,支撑期被认为是行走过程中负重支撑的关键阶段,其时长和稳定性直接反映了个体维持平衡的能力,是评估跌倒风险的重要依据[13,31]。先前的研究发现,与健康人群相比,脑卒中患者步行时通常表现出更大的健侧和患侧支撑期百分比,且健侧支撑期百分比明显高于患侧支撑期百分比[13,32],这表明脑卒中患者在步行时的稳定性较差,健侧和患侧下肢的承重和运动存在不对称性,可能与脑卒中患者较高的跌倒风险有关。在此项研究中,通过logistic回归分析进一步探究发现,患者步行时的健侧支撑期百分比可以作为一项有效的跌倒风险评估指标,健侧支撑期百分比每增加1%,患者跌倒风险将相应增加4.3%。脑卒中患者在发病后,中枢神经系统受损,患侧下肢可能出现肌肉无力或痉挛、肌肉活动控制受限等功能缺陷[4,32-33],导致步行时存在患侧下肢负重支撑能力下降、关节伸展不充分、蹬离地面的推进力不足等运动障碍以及对跌倒的恐惧心理[14,31]。为了克服恐惧、补偿功能缺陷并维持步态平衡,患者步行时会采取延长健侧支撑期占比的保守策略,使健侧下肢承担更多的体质量[13,31,34]。患者步行时健侧支撑期百分比的增加,既说明了健、患侧运动和力量不对称性增加,步态节律和稳定性下降,也说明患侧下肢肌肉功能受损严重,患侧下肢不能有效负重支撑,整体姿势稳定性下降。此外,这也可能反映了患者步行的信心不足,跌倒的恐惧感增加。这些因素将导致患者步行功能障碍,增加了其步行时因失衡而跌倒的风险。基于这些发现,临床医生可以将恢复健、患侧支撑期的对称性作为治疗目标,制定针对性的康复方案,增强患侧下肢的肌力和运动能力,帮助患者克服恐惧心理,提高步行能力,从而降低跌倒的风险。
步行时,步长是动态平衡的关键影响因素,与下肢肌肉力量、方向控制显著相关,已成为脑卒中患者步态分析中评价平衡功能和跌倒风险的常见指标[17,35]。既往研究指出,有跌倒经历的患者由于肌肉无力、下肢运动功能紊乱、平衡控制能力不足和稳定性下降等因素,步行时难以维持正常的步态模式,常表现出复步长的减小[17,27]。该研究通过logistic回归分析进一步探讨患者步行时的复步长与跌倒风险之间的关系,发现患者步行时较小的复步长与跌倒风险显著相关。具体而言,复步长每减小一个单位,跌倒风险将增加2.9%,进一步补充了前人的研究结果。脑卒中患者复步长的减小,意味着每一步的移动距离变短,反映了步态连贯性下降,步态的对称性和规律性被打破,患者在面临外界干扰或自身重心转移等挑战时,更容易失去平衡[36-38]。此外,较小的复步长,还说明患者步行过程中对身体的控制能力较弱,重心在支撑面内的移动幅度增加,动态稳定性下降,跌倒的风险增加[35]。
此研究进一步发现,复步长与患侧单步长和健侧单步长之间存在明显的多重共线性,提示这些指标的变化在一定程度上可能导致复步长的改变,并共同影响步行时的平衡控制,且均可能与跌倒风险相关。既往研究表明,患者复步长和单步长的缩短,不仅影响整体的步行效率,还降低了步态的稳定性[35]。具体而言,健侧与患侧单步长减小导致每一步的支撑面积缩小,使得压力中心在摆动腿着地初始阶段更靠近重心[39];结合患者下肢肌力的减弱[40],这种变化会导致控制重心的制动力不足,进而使重心恢复至正常位置的难度增加,阻碍正常步幅模式的建立,增加失衡风险。因此,临床医生在患者康复过程中,应制定相应的康复方案,针对性地提高患者的下肢力量和平衡控制能力,适当增加患者步行时的复步长,以预防跌倒的发生。
局限性:此研究仍然存在一些局限性需要加以考虑。首先,此研究采用回顾性设计,跌倒史是根据受试者回忆的跌倒事件来确定的,然而,回忆是一种主观的过程,可能存在不完整、错误或遗漏等问题,这可能导致在数据收集过程中引入信息偏差,对结果的准确性产生一定影响。其次,此研究是在受控环境中开展的步态测试,而实际生活中的跌倒事件往往发生于动态且不可预测的复杂情境中,这使得在当前试验条件下构建的评估模型可能难以全面反映患者在真实场景中步行的跌倒风险。最后,此研究仅纳入分析了单侧偏瘫的脑卒中患者,并且样本量相对较小,这可能在一定程度上制约了模型的推广与应用。为了提高模型的外部有效性和推广性,建议未来的研究可采用前瞻性研究设计,并进行临床验证,以及扩大受试者规模和类型(如双侧脑损伤等),丰富评估跌倒风险的指标(如动力学、认知功能及平衡功能指标等),更全面考虑不同患病类型和临床特征对跌倒的影响,进一步提高评估模型的准确性和可靠性。
结论:脑卒中患者步行过程中的健侧支撑期百分比以及复步长能够有效评估跌倒风险。此研究通过步态时空参数构建的脑卒中患者跌倒风险评估模型,可为临床医生筛查高跌倒风险患者及实施早期预防治疗提供依据。
中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程