不同孕期孕妇的步态特征

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1377

摘要/Abstract

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文题释义：
步态分析：是指对肢体运动特征的系统研究，研究主要使用仪器辅助测量身体的运动，身体的机械结构，以及肌肉的活跃度等。步态分析被广泛用于对个体走路能力的评估、计划、治疗和康复中。
妊娠分期：妊娠期亦称怀孕期，是胚胎和胎儿在母体内发育成熟的过程。临床上通常分为3个时期：13周末之前称为早期妊娠，第14-27周末称为中期妊娠，第28-40周末称晚期妊娠。

摘要
背景：怀孕女性由于身体结构和激素水平的变化，其摔倒和摔伤的风险会明显高于未怀孕的同龄妇女。目前的研究显示步态特征的变化与跌倒的发生存在紧密的联系，因此关于不同孕期步态稳定性的研究对孕妇跌倒的预防具有重要的意义。
目的：通过分析不同孕期孕妇的步态特征，探讨孕妇在不同妊娠阶段维持步态稳定性的侧重点，为预防孕妇跌倒的发生提供参考建议。
方法：研究经过滨州市中心医院伦理委员会审批通过(审批号：2018-039)。采集20名妊娠妇女(妊娠组)和20名未妊娠的同龄妇女(对照组)步态运动学数据，所有受试者均签署知情同意书。妊娠组采集时间分为3个阶段进行，即孕12周内(早期妊娠)，>12-28周(中期妊娠)和>28-40周(晚期妊娠)。使用便携式步态分析系统测试受试者的步态参数。
结果与结论：①随着妊娠月份的增加，患者的部分步态参数与妊娠前相比，有明显的统计学差异；②早期妊娠妇女与健康对照组的步态数据差异均无显著性意义(P > 0.005)；③孕中期妇女与健康对照组相比，其步速明显降低, 跨步长明显变短，左下肢步长变短，右下肢步长变短，双腿支撑时间明显延长；孕晚期妇女与健康对照组相比，其步速同样明显降低, 跨步长明显变短，左下肢步长变短，右下肢步长变短，步态周期时间明显延长，双腿支撑时间明显延长；而这些变化则是为了更好维持孕妇的稳定性，防止孕妇的跌倒发生。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0002-3122-6948(陈雪梅)

关键词: 孕妇, 不同孕期, 早期妊娠, 中期妊娠, 晚期妊娠, 步态分析, 跌倒, 步态稳定性

Abstract:

BACKGROUND: Pregnant women have a significantly higher risk of falls than non-pregnant women of the same age due to changes in body structure and hormone levels. Existing studies have shown that there is a close relationship between the change of gait characteristics and the occurrence of falls. Therefore, studying gait stability in different gestational periods has a great significance for the prevention of falls in pregnant women.
OBJECTIVE: To explore the gait characteristics of pregnant women in different gestational stages, and to provide suggestions for preventing the occurrence of falls of pregnant women.
METHODS: The study was approved by the Ethics Committee of Binzhou Central Hospital, approval No. 2018-039. The data of 20 pregnant women (pregnant group) and 20 non-pregnant women (control group) were collected. Gait kinematics data were collected in three stages: ≤12 weeks (early-term pregnancy), > 12-28 weeks (mid-term pregnancy) and > 28-40 weeks (late-term pregnancy). The gait characteristics of pregnant women in different gestational periods were discussed through the change of gait parameters.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) There were significant differences in some gait parameters between patients before and after pregnancy. (2) There was no significant difference in gait data between early pregnant women and healthy controls (P > 0.005). (3) The pregnant women in mid-term pregnancy showed the reduced walking speed, shorter stride length, shorter step length; longer support time when compared with healthy control group for late pregnancy, compared with healthy control group, women’s also shown the reduced speed, longer stride length; longer step length and longer of gait cycle time. These changes are to maintain the stability of pregnant women, and to prevent falls.

Key words: pregnant women, different gestational periods, early-term pregnancy, mid- term pregnancy, late-term pregnancy, gait analysis, fall, gait stability

中图分类号:

中图分类号：R446

陈雪梅，王从笑，郭文玲，马建林，李伟. 不同孕期孕妇的步态特征[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(27): 4310-4314.

Chen Xuemei1, Wang Congxiao2, Guo Wenling1, Ma Jianlin3, Li Wei2 . Gait characteristics of pregnant women in different pregnancy periods[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(27): 4310-4314.

图/表（结果） 3

参考文献

[1]何利琴. 孕产妇住院期间跌倒的危险因素及防范[J].医院管理论坛,2017,34(7): 18-20.

[2]Dunning K, LeMasters G, Levin L, et al. Falls in workers during pregnancy: risk factors, job hazards, and high risk occupations.Amjindmed.2003;44(6): 664-672.

[3]邓丽,纪慧茹, 刘春梅,等.骨科老年患者意外跌倒风险因素评估与护理[J].中国急救复苏与灾害医学杂志, 2013(12).1144-1145.

[4]陈颖茵,胡敏,郑彩霞.产科病区孕产妇跌倒风险因素分析与对策 [J]. 护理实践与研究,2013,10(12): 58-9.

[5]甘金利.产妇住院分娩期间跌倒原因分析及对策[J].临床合理用药杂志,2011,4(2):73.

[6]郑佳鹏,丁真奇,林也容,等.妊娠期四肢骨折的处理[J].中国骨与关节损伤杂志,2011,26(7): 656-657.

[7]芮塬,王志坚.妊娠合并外伤的处理[J].中华产科急救电子杂志, 2016,5(1): 4-9.

[8]马小玲,刘琴.测定血清人绒毛膜促性腺激素、孕酮对妊娠结局的早期预测价值[J].临床误诊误治,2010, 23(8): 727-728.

[9]张妍,顾耀东,李建设.女性妊娠期运动生物力学特征研究进展[J].浙江体育科学,2014,36(5): 100-104.

[10]罗向东,刘呈宁.孕妇足部形态及足底力学特征的研究[J].中国皮革,2017,46(4):44-48.

[11]McCrory JL, Chambers AJ, Daftary A,et al.Dynamic postural stability in pregnant fallers and non-fallers. BJOG. 2010; 117(8):954-962.

[12]Huang TH,Lin SC,Chin-Shan HO, et al. THE GAIT ANALYSIS OF PREGNANT WOMEN.Biomedical Engineering Applications Basis & Communications.2002;14(2): 67-70.

[13]Inanir A, Cakmak B, Hisim Y, et al.Evaluation of postural equilibrium and fall risk during pregnancy.Gait Posture. 2014;39(4): 1122-1125.

[14]Schiff MA, Holt VL.Pregnancy outcomes following hospitalization for motor vehicle crashes in Washington State from 1989 to 2001.Am J Epidemiol. 2005;161(6):503-510.

[15]戴昕,李圆.超重肥胖对中老年女性步态及平衡功能的影响[J].首都体育学院学报,2016,28(5): 476-480.

[16]刘猛,徐冬青,莫仕围,等.肥胖成年男性膝、踝关节本体感觉功能研究[J].中国康复医学杂志, 2016, 31(3): 316-320.

[17]Corbeil P, Simoneau M, Rancourt D, et al.Increased risk for falling associated with obesity: mathematical modeling of postural control.IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2001; 9(2):126-136.

[18]周有礼,周伯禧.妊娠妇女步态的动力学分析[J].医用生物力学, 2001,16(2): 65-69.

[19]Su YN, Hung CC, Lin SY, et al. Carrier screening for spinal muscular atrophy (SMA) in 107,611 pregnant women during the period 2005-2009: a prospective population-based cohort study. Plos One.2011;6(2): e17067.

[20]刘子青,段朝阳,陈梦韵,等.妊娠期下腰痛与骨盆痛的生物力学特点研究进展[J].中国全科医学,2017, 20(S2):197-200.

[21]吴文华,林晓聪.妊娠相关骨盆痛患者的行走步态与运动协调[J].中国组织工程研究,2010,14(24): 4439-4444.

[22]Caby B, Kieffer S, de Saint Hubert M,et al. Feature extraction and selection for objective gait analysis and fall risk assessment by accelerometry. Biomed Eng Online. 2011; 10:1.

[23]刘文伟,曾海涓,覃艳玲,等.平衡认知训练预防脑卒中异常步态患者跌倒效果观察.内科.2017,12(2): 216-218.

[24]王莉, 于卫华.步态分析在老年人跌倒中的应用进展[J].中华护理杂志,2016,51(3): 347-351.

[25]Foti T,Davids JR,Bagley A.A Biomechanical Analysis of Gait During Pregnancy.J Bone Joint Surg Am. 2000;82(5):625-632.

[26]Branco M, Santos-Rocha R, Aguiar L, et al.Kinematic analysis of gait in the second and third trimesters of pregnancy.J Pregnancy.2013;2013:718095.

[27]Butler EE,Col NI,Druzin M,et al.An investigation of gait and postural balance during pregnancy.Gait Posture.2006；24(Suppl 2): S128-S9.

引言

怀孕女性由于身体结构的变化，其摔倒和摔伤的风险会明显高于未怀孕的同龄妇女，因此跌倒成为了一种非常常见的造成孕妇意外损伤的情况^[1]。根据Dunning等^[2]的研究显示，怀孕期间摔倒的发生率可以达到26.8%，而这与65岁以上老年人的跌倒发生率非常接近(1/3)。而且，在所有发生跌倒的孕妇中，还有10%的孕妇会出现2次及2次以上的跌倒^[3]。在中国，孕妇跌倒的发生率也明显高于未怀孕的同年龄段妇女^[4]。由于孕妇特殊的解剖生理变化特征，其受伤后导致的并发症的严重程度也明显的高于健康人，而这些并发症主要包括骨折、关节扭伤、肌肉拉伤、头部损伤、内脏内出血、胎盘早剥、子宫破裂，甚至会出现产妇死亡或宫内胎儿死亡^[5-7]。

女性怀孕以后，体内的一些激素、解剖学和生理学出现明显变化，包括体质量显著增加、韧带松弛和脊柱前凸等，同时神经肌肉的控制力下降，腹部及胸背部的肌肉协同方式变化^[8]。这些变化不仅仅会导致孕妇身体重心发生移动，同时也会导致孕妇生物力学特征的变化及孕妇足底压力的变化^[9-10]，而这些变化均可以导致其跌倒风险增高。

而对于怀孕期间的步态稳定性与跌倒之间的关系，一直是国内外学者关注的热点，McCrory等^[11]的研究发现，52%的怀孕受试者都经历过跌倒，而跌倒组孕妇其摇摆范围和和摇摆速度明显小于非跌倒组和未怀孕对照组，同时久坐的孕妇比运动的孕妇更容易发生跌倒，并指出孕妇跌倒的发生与其步态特征的变化有着密切联系。Huang等^[12]的研究通过比较10例未产妇和10例孕妇在12周、13-28周、29-40周的关节运动角度后发现，随着孕龄的增加，实验组髋关节伸展力矩增大，膝关节伸展力矩减小，膝内收力矩增大，踝关节跖屈力矩减小，这些变化与骶髂关节的疼痛有关。尽管目前有许多学者对孕妇下肢关节的活动情况进行了研究，但是对于不同孕期的步态稳定性的研究却较少，而关于不同孕期步态稳定性的研究对孕妇跌倒的预防具有重要意义。因此，试验通过研究不同孕期孕妇的步态特征，探讨孕妇在不同孕期维持步态稳定性的侧重点，为预防孕妇跌倒发生的参考意见提供基础性的数据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

1.1 设计分组对照观察。

1.2 时间及地点试验于2017年9月至2018年11月在滨州市中心医院完成。

1.3 对象根据预试验的结果，通过G*Pwer统计学软件对样本量进行了样本量计算。随后采集了在滨州市中心医院进行产检和生产的20名妊娠妇女(妊娠组)和20名未怀孕适龄妇女(对照组)的数据，采集时间分为3个阶段，分别为孕12周内(早期妊娠)，>12-28周(中期妊娠)和>28-40周(晚期妊娠)。所有受试者均签署知情同意书，研究经过滨州市中心医院伦理委员会批准。

纳入标准：①受试者均为健康适龄女性；②妊娠者及未怀孕者；③所有受试者对试验过程完全之情同意，均签署知情同意书。

排除标准：①妊娠期高血压、妊娠期糖尿病、子痫前期；②产科医生认为有高风险的妊娠妇女；③肌肉骨骼或神经异常以及影响姿势稳定性的其他疾病。

1.4 方法参数测量过程中，使用便携式步态分析系统测试受试者的步态参数[Intelligent Device for Energy Expenditure & Activity(IDEEA)，Minisun公司，美国]。测试时，便携式步态分析传感器的佩戴位置分别为：胸骨角下方、双侧大腿前侧中央、双侧踝关节侧方、双侧足底第4跖骨头下方(见图1)。便携式步态分析传感器通过粘贴在双大腿、双足和胸骨上的三维加速度传感器采集步态数据，并即时无线传输至腰部的主机，受试者配带方便，对行走无任何干扰。研究将在众多的实验参数中筛选出更能够反映出成年妇女不同生理状态的参数，包括步速、步频、步长和单腿支撑时间及双腿支撑时间等参数。

1.5 主要观察指标妊娠和未妊娠女性步速、跨步长、步长、步态周期时间、迈步时间、站立时间、摆动时间、双腿支撑时间。

1.6 统计学分析研究的所有数据使用SPSS 21.0进行分析。应用夏皮罗-威尔克试验(Shapiro-Wilk test.)对数据进行检测，发现所有数据服从正态分布。妊娠组和对照组之间采用独立t 检验，统计学意义的显著性水平设置为 P < 0.05。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

讨论

研究结果发现，随着妊娠月份增加，孕妇步态特征会发生明显变化，而这些步态特征变化是为了预防跌倒事件发生。但是，当患者出现这些典型特征变化以后，也提示了患者的步态稳定性发生了变化，意味着发生跌倒的风险大幅度提高。此次研究结果也与Ahmet等^[13]学者发现孕妇站立平衡的报道类似，其研究发现，与未怀孕的对照受试者相比，妊娠晚期妇女的所有体位稳定性评分都更差，更容易发生跌倒。而Schiff等^[14]进行的一项基于人群的回顾性队列研究报告显示，大多数因跌倒而住院的病例也发生在妊娠晚期。由于步态、平衡和重心的变化以及看不到脚的位置，是孕妇跌倒住院的主要原因。

此次研究结果显示，在早期妊娠阶段，孕妇的步态特征与健康对照组相比并未见到明显差异，这可能与孕妇的

体质量变化不大有一定的关系。而在妊娠晚期阶段，体质量的明显上升则有可能是导致孕妇姿势稳定性下降和步态特征变化的主要原因。此次研究中，与对照组相比，妊娠晚期妇女的体质量指数明显更高(P < 0.001)。目前，许多研究也已经证实肥胖与姿势缺陷和跌倒风险之间存在联系^[15-16]。而Corbeil等^[17]学者的研究更是指出，肥胖者(尤其是那些腹部脂肪分布异常的人)可能比体质量轻的人更容易发生跌倒。

在整个妊娠过程中, 孕妇体质量增加是十分明显的，其主要原因是在胎儿的生长(45%)与子宫的增大(10%)，因此体质量的增加主要集中在腹部^[18]。由于胎儿及子宫增大，使得孕妇腰椎来自于前方的压力逐渐增加，最终使得孕妇腰椎前屈弧度增大。同时，为了维持躯体重心稳定,胸椎则出现了代偿性后凸角度增加、头后仰并前伸，最终引起孕妇脊柱生物力学变化和步态变化^[19]。其次，孕妇体内激素水平变化使得孕妇骨盆关节变松, 此变化一方面有利于子宫增大和胎儿娩出，而另一方面则也导致了骨盆及四肢关节松弛，导致了孕妇特殊的步态特征变化和行走姿势的变化^[20]。吴文华等^[21]研究结果表明，患有妊娠期间妊娠相关骨盆痛的孕妇较正常孕妇更恐惧运动，并且她们的步行速度也会变得更慢。同时，吴文华等^[21]学者认为步行速度降

低是病态步行的总体特征，尽管目前它的确切原因仍然不清楚，但很多其他的生物力学因素也扮演着重要角色。此次研究中，也同样发现孕妇进入中期妊娠和晚期妊娠以后，其步行速度明显下降，双下肢支撑时间明显增加，而这些变化则是为了更好维持孕妇的稳定性，防止孕妇的跌倒发生。因此，建议孕妇进入中、晚期妊娠阶段后，行走时应减慢步速、缩短步长、增加站立时间、减少摆动时间以避免跌倒的发生。

目前，国内外很多学者认为步态的异常和跌倒之间存在联系，而对不同疾病、不同年龄段患者步态分析的研究有助于预防患者跌倒^[22-24]。通过对孕妇最后3个月和产后1年的步态对比研究发现，孕妇在步速、步幅、步频上都没有显著变化^[25]，骨盆前倾角增大，髋关节外展、内收的值均增大。而作者认为孕妇能够保持步态稳定性的原因是臀部和踝关节周围肌肉力量的增加代偿所造成；Branco等^[26]通过研究孕妇在完成不同行走任务时发现，孕期对于孕妇的行走速度、下肢站立时间和摆动时间均有不同程度的影响，并认为研究孕妇在不同任务下的步态稳定性具有重要意义；Buler等^[27]则通过研究孕妇在不同孕期以及产后6-8周的运动学和动力学数据发现，孕妇在孕期中步态的运动学和动力学指标相对稳定，同时孕妇在产后6-8周并不能完全恢复步态的稳定性。因此，研究孕妇的步态特征，不仅对孕妇产后的康复有重要意义，同时对于孕妇孕期的预防跌倒也同样具有重要意义。

总之，研究通过比较不同孕期孕妇的步态特征，发现中、晚期孕妇的步态与健康对照组具有明显差异。研究发现的孕妇步态特征变化，为更深入了解妊娠过程对机体性能的变化提供了更多信息，同时，这类信息将有助于制定孕妇的运动计划和康复计划以及预防肌肉骨骼损伤。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程