帕金森病早期姿势不稳定:拉伸试验的生物力学分析

文摘

姿势不稳定在帕金森病(PD)通常是由拉伸试验评估。这个临床试验可能有偏见的可变性的拉力。我们的目的是研究姿势反应引起的拉部队在健康受试者和PD患者在疾病的不同阶段。我们进行了一个多通道的方法,包括系统分析所需的拉力达到稳定的落后限制(FBLoS)评估机械生产部队,压力中心的位移(CoP)记录在一个力平台,和延迟的稳定肌肉的激活模式。对比组由单变量和多变量统计分析。六十四名健康受试者和32 PD患者,22 Hoehn-Yahr (H-Y)阶段i ii和III 10 H-Y阶段,进行了研究。在健康受试者,FBLoS减少老化和较低的女性。平均(SD) FBLoS是98.1(48.9)牛顿在健康受试者(N), 70.5 (39.8) N PD患者H-Y阶段i ii, PD患者和37.7 (18.9)N H-Y III期。健康受试者相比,调整年龄和性别,PD患者H-Y阶段i ii表现出以下几点:(一)降低FBLoS;(b)更大的警察位移和更高的速度相同的作用力; and (c) combined ankle and hip strategies elicited by less intense pull forces. All of these abnormalities were more pronounced in H–Y stage III PD patients compared to H–Y stages I-II PD patients. In conclusion, patients in the early stages of PD already exhibit a degree of postural instability due to inefficient postural adjustments, and they can more easily be destabilized by small perturbations than healthy subjects. This balance impairment becomes more pronounced in more advanced PD. In the pull test, pull force to step back should be a variable to consider when testing balance in clinical practice.

1。介绍

姿势不稳定和步态障碍的主要禁用和refractory-to-treatment症状晚期帕金森病(PD)患者。他们构成下降的主要原因,这是一个频繁,复发,在PD和超越现象与发病率的增加,死亡率、生活质量的恶化,医疗保健财务成本高(1- - - - - -3]。被定义为能力保持平衡重心(齿轮)身体的范围内稳定(洛杉矶),在静态和动态条件下(4]。姿势不稳定在PD相关损伤的姿势反应的反应和减少功能性洛(5,6]。

拉伸试验或后退测试仍然是主要的临床试验来评估资产在PD和其他神经系统疾病(7]。它是唯一的测试评估姿势的不稳定运动的一部分统一帕金森病评定量表(UPDRS) [8),其病理反应表明改变Hoehn & Yahr从II, III (H-Y)举办9]。这意味着临床进展不平衡,因此下跌的风险增加(10]。

然而,一些研究表明,拉伸试验预测的准确性下降是有限的(11- - - - - -14]。这可能是部分原因下降是一个复杂的相互作用的结果之间的平衡,步态,认知,和环境因素,以及拉伸试验只捕获的一部分7,15]。另一种解释是interobserver可变性的拉伸试验性能和解释。公认的可变性来源在于肩膀的力量拉,换句话说,有尽可能多的不同力量的拉伸试验不同的考官做拉(16]。

在最初的UPDRS,向后拉伸试验是归类为“后退”8]。然而,最近MDS-UPDRS版本指定拉力应该足够取代齿轮,病人必须至少有一个倒退(17]。这种务实的共识没有考虑功能性洛杉矶的概念。《被定义为体重feet-in-place期间的最大位移响应外部扰动不下降或步进(18]。《PD患者的减少,这被认为是姿势不稳定的标志(6]。根据强度和拉力的特点,退一步,即使单个步骤,可能意味着减少向后洛杉矶和主题,因此,轻微的姿势不稳定的一个标志。

拉力测试没有检测系统使用可再生的机械生产力量。我们的研究的目的是进行生物力学分析拉伸试验在健康受试者和PD患者。我们因此评估所需的力达到落后的洛杉矶,压力中心的位移,姿势稳定策略。

2。材料和方法

2.1。参与者

研究样本包括64名健康受试者(38岁女性)范围广泛的年龄、身高和体重,以便能够充分评估这些生理变量。健康受试者大多是PD患者的配偶或医院员工自愿。健康受试者与任何医疗条件可能影响资产(例如,失明,前庭神经病理学,中风的历史,周围神经病变,认知障碍,重要的脊柱病变,或之前的药物或酒精滥用)被排除在外。入选标准为一个健康的参与者是18 - 90 y和不受任何排除疾病。六个受试者排除(3拒绝参与,提出排除病理)。

32 PD患者大脑完成英国银行标准(19),包括H-Y阶段I, II, III,进行了研究。从门诊患者的运动障碍格雷戈里奥大学医院的画以Maranon由运动障碍为专门的神经学家。PD患者其他医疗状况可能影响平衡同样被排除在外。先进的治疗患者(神经外科、左旋多巴或阿朴吗啡泵)和中度到重度患者运动困难,可能会改变posturographic评估被排除在外。八PD患者被排除在外(6拒绝参与,1给出一个排除病理,和1提出H-Y四期)。

年龄、性别、身高、体重、身体质量指数(BMI)、医疗和外科的历史,目前的药物,和历史的落在所有的参与者进行评估。一个人被认为是“针板”,如果他/她受到了一个或多个落在前6个月。秋天被定义为一个事件导致病人无意中来到地面或其他低水平不是由于内在的一个主要事件或压倒性的风险(20.]。在患者疾病的持续时间(从电机的发病症状),电动机的存在波动,UPDRS运动的部分(8),H-Y分期(9)由同一医生总是记录(JRPS)立即测试之前。所有的患者在药物状态测试。

这项研究是经当地医院伦理委员会批准格雷戈里奥画以Maranon。为大学所有参与者签署知情同意的形式。

2.2。实验设计

参与者被检查的姿势和步态分析实验室机构。执行机械拉伸试验中,我们使用一个专用的设备重量和滑轮(康复选择QM959-AL0;Inc .)连接到一个利用周围的泰诺健品牌跑步传递的主题的肩膀上,通过一套高度可调绳midinterscapular线垂直于身体´s caudocranial轴,机械生产可再生的力量21.6牛顿(N), 36.3 N, 51.0 N, 65.7 N, 80.4 N, 95.1 N, 118.6 N, 142.1 N, 165.6 N, 189.1 N, 212.7 N和236.2 N。

执行的测试是在一个posturographic力平台(AccuSway +;AMTI Inc .)来测量压力(CoP)位移的中心。肌肉激活模式进行了研究,同时表面从以下肌肉肌电图(EMG)录音:胫骨前、外侧腓肠肌、股外侧肌、股二头肌、腹直肌,脊椎旁的肌肉。

参与者被立着,眼睛睁开,用脚光着脚的力平台上10 - 15公分。他们之前被告知程序的性质。快速机械应用预期的向后拉,逐步增加拉力(只有一种独特的力量拉在每个级别),直到了至少一个倒退。每隔五分钟连续拉了允许康复前集合。每个参与者评估在单个会话持续60 - 90分钟。

在每一个会话,以下数据记录:(1)稳定的向后力达到极限(FBLoS):让参与者所需的拉力至少一个倒退。(2)压力(CoP)的中心位移:19 posturographic变量关于警察的反应位移为每个拉力得到应用。posturographic变量定义在表1。(3)引发的EMG记录被交付的每一个拉力。以下变量得到:(一)肌肉激活延迟:时间(微秒)发病的EMG活动记录。(b)姿势稳定策略:脚踝或臀部策略确定了根据肌肉的激活模式,被霍和Nashner [21]。脚踝策略被认为是当前肌肉(胫前肌、股外侧肌和腹直肌)之前激活相应的后肌肉每一层(外侧腓肠肌、股二头肌和脊椎旁的肌肉,分别)caudocranial方向。踝关节和髋关节的组合策略被认为是当时同时激活后肌肉(脊椎旁肌、股二头肌和腓肠肌外侧)和前肌肉(胫前肌、股外侧肌和腹直肌)。


Posturographic变量	定义

一般统计(厘米):
Xavg	警察的平均位移外侧(X)平台的轴
X正确的	警察的最大位移在正确的方向上
X左	警察在左边的最大位移方向
XSD	警察的标准差均值位移外侧(X)轴
Yavg	平均位移前后的警察(Y)平台的轴
Y蚂蚁	警察在前方向的最大位移
Y帖子	警察的最大位移后的方向
YSD	标准差均值位移前后的警察(Y)轴

速度的措施(cm / s)
Vx正确的	最大速度的警察在正确的方向上
Vx左	警察在左方向的最大速度
v蚂蚁	警察在前方向的最大速度
v帖子	最大速度的警察后方向
Vavg	警察的平均速度

影响区域(cm²)
矩形区域	矩形区域,包含100%的数据
圆形的面积	圆形区域,包含100%的数据
Area95	95年^th百分位的椭圆拟合整个警察跟踪
Major95 (cm)	95年的主要轴长度^th百分位椭圆
Minor95 (cm)	95的短轴的长度^th百分位椭圆
路径长度(厘米)	总距离覆盖的警察

警察:压力中心;cm:厘米;s:秒。

2.3。数据分析

描述性的结果表示为手段(SD)或中位数(差)连续变量和作为分类变量的频率。确定基线差异组、卡方检验是分类变量,用于学生的t以及正常连续变量,Mann-WhitneyU测试为非正态的连续变量。

分层线性回归分析用于研究的可能影响生理变量年龄、性别、身高、体重、BMI(独立变量)FBLoS(因变量)在健康受试者。BMI是包含在一个不同的模型没有身高和体重,避免多重共线性。多元线性回归模型调整前显著生理变量(共)然后进行组间比较FBLoS(独立变量):健康受试者和PD患者,健康受试者和PD i ii H-Y阶段,PD阶段i ii与PD H-Y阶段III, PD nonfallers与PD跌幅。FBLoS变量对数转换(因变量)提高变量的正态分布和统计模型。

斯皮尔曼的ρ测试是用于关联不同的部队检测每个主体的反应位移警察。分析警察的位移,进行多变量分析为每个posturographic变量(因变量),调整力量,年龄和性别(共),组间(独立变量):健康受试者和PD患者,健康受试者和PD i ii H-Y阶段,和PD阶段i ii与PD H-Y III期。

肌肉激活延迟(因变量)进行了分析与多元模型控制力量,年龄和性别组间(共)(独立变量):健康受试者和PD患者,健康受试者和PD H-Y阶段i ii, III和PD i ii与PD H-Y阶段阶段。

采用卡方检验比较组之间的稳定策略。

一个^{- - - - - -}值< 0.05被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

临床和人口健康受试者的细节,PD患者和他们的子组,描述性研究的数据变量,FBLoS, posturographic变量,肌肉延迟,和稳定策略表进行了总结2。


变量	海关	PD	海关与PD价值	PD H-Y i ii	海关与PD i ii价值	PD H-Y三世	PD i ii和III PD价值

数量的科目	64年	32		22		10
年龄(y)	45 [22 - 81]	72 (45 - 86)	< 0.001	69.5 (45 - 82)	< 0.001	73年(69 - 86)	0.023
女性	38 (59%)	15 (47%)	0.246	9 (41%)	0.189	6 (60%)	0.316
体重(公斤)	68.4 (12.7)	71.0 (12.8)	0.240	72.0 (13.2)	0.183	68.9 (12.1)	0.529
身高(厘米)	167.5 (11.3)	166.1 (8.7)	0.926	168.2 (6.9)	0.455	161.4 (10.8)	0.097
BMI(公斤/ m²)	24.6 (4.0)	25.7 (3.7)	0.108	25.3 (3.1)	0.138	26.6 (4.8)	1。0
电动机UPDRS	没有	16.4 (8.0)	- - - - - -	12.4 (3.9)	- - - - - -	25.2 (7.7)	< 0.001
疾病持续时间(y)	没有	6.4 (4.2)	- - - - - -	5.3 (4.0)	- - - - - -	8.7 (4.0)	0.017
电机波动	没有	9 (28.1%)	- - - - - -	4 (18.2%)	- - - - - -	5 (50%)	0.064
跌幅	没有	9 (28.1%)	- - - - - -	2 (9.1%)	- - - - - -	7 (70%)	< 0.001
FBLoS (N)	98.1 (48.9)	60.2 (37.7)	< 0.001	70.5 (39.8)	0.004	37.7 (18.9)	0.023

Posturographic变量
Xavg(厘米)	0.7 (0.3 - -1.3)	0.9 (0.5 - -2.0)	0.001	0.9 (0.5 - -1.8)	0.020	1.9 (1.2 - -2.4)	0.029
X(厘米)	1.3 (0.9 - -1.8)	1.4 (1.0 - -2.2)	0.048	1.4 (1.0 - -2.1)	0.048	1.3 (0.9 - -3.7)	0.924
X左(厘米)	1.2 (0.9 - -1.8)	1.3 (1.0 - -1.9)	0.261	1.3 (1.0 - -1.9)	0.307	1.3 (0.9 - -3.1)	0.825
XSD (cm)	0.5 (0.4 - -0.8)	0.6 (0.5 - -0.8)	0.045	0.6 (0.5 - -0.8)	0.073	0.6 (0.4 - -1.2)	0.674
Yavg(厘米)	6.9 (5.4 - -9.0)	3.8 (2.2 - -5.5)	< 0.001	3.8 (3.0 - -5.4)	< 0.001	1.8 (0.6 - -7.6)	0.068
Yant (cm)	3.2 (2.5 - -4.0)	3.2 (2.1 - -4.7)	0.692	3.3 (2.2 - -4.8)	0.411	3.0 (1.6 - -3.5)	0.216
Y帖子(cm)	3.3 (2.7 - -4.1)	3.9 (3.1 - -5.2)	< 0.001	3.9 (3.1 - -5.3)	< 0.001	4.0 (2.8 - -5.3)	0.894
YSD (cm)	1.9 (1.5 - -2.4)	2.2 (1.5 - -2.9)	0.015	2.3 (1.5 - -3.0)	0.016	2.1 (1.6 - -2.4)	0.493
Vx右(cm / s)	13.3 (8.1 - -21.5)	14.3 (8.5 - -23.4)	0.677	14.3 (8.4 - -23.3)	0.767	12.9 (8.3 - -56.2)	0.735
Vx左(cm / s)	20.1 (13.1 - -33.0)	21.6 (13.5 - -33.7)	0.684	21.6 (13.6 - -34.0)	0.639	21.6 (11.5 - -29.7)	0.691
vant (cm / s)	13.6 (8.3 - -22.2)	15.1 (9.2 - -23.3)	0.289	14.9 (9.3 - -22.4)	0.464	19.7 (7.8 - -39.4)	0.295
vpost (cm / s)	40.3 (28.7 - -56.1)	40.7 (25.0 - -61.1)	0.775	43.2 (26.0 - -61.3)	0.445	29.4 (23.5 - -48.2)	0.238
Vavg (cm / s)	3.2 (2.5 - -3.9)	3.2 (2.7 - -4.4)	0.137	3.2 (2.7 - -4.4)	0.147	3.3 (2.8 - -4.2)	1.000
²矩形区域(厘米)	17.6 (10.9 - -26.1)	20.4 (12.6 - -35.3)	0.018	20.6 (13.5 - -35.0)	0.015	15.2 (9.7 - -53.8)	0.791
圆形的面积(cm²)	8.3 (5.5 - -12.4)	8.4 (5.8 - -14.9)	0.179	8.7 (5.8 - -14.8)	0.218	7.7 (5.3 - -28.3)	0.871
²Area95(厘米)	17.3 (10.7 - -27.6)	20.9 (13.1 - -34.8)	0.034	20.9 (13.4 - -33.9)	0.034	17.5 (11.3 - -49.0)	0.918
Major95 (cm)	4.7 (3.9 - -5.9)	5.6 (3.9 - -7.2)	0.014	5.7 (3.8 - -7.3)	0.015	5.2 (4.0 - -6.1)	0.470
Minor95 (cm)	1.2 (0.9 - -1.6)	1.3 (0.9 - -1.7)	0.196	1.3 (0.9 - -1.7)	0.221	1.1 (0.8 - -2.8)	0.930
路径长度(厘米)	31.6 (24.6 - -39.3)	32.2 (26.8 - -44.0)	0.133	32.1 (26.8 - -44.2)	0.143	32.5 (27.5 - -42.1)	1.000

肌肉延迟(毫秒)
第一个拉:
胫骨前	85.9 (19.0)	99.8 (23.6)	0.013	100.5 (27.4)	0.026	98.2 (13.2)	0.819
腓肠肌外侧	93.9 (24.3)	103.7 (28.4)	0.206	105.4 (33.5)	0.210	99.6 (8.8)	0.513
股外侧肌	98.9 (16.9)	102.0 (23.8)	0.652	103.9 (27.3)	0.549	97.3 (11.8)	0.454
股二头肌	101.1 (15.5)	105.3 (23.1)	0.609	109.0 (25.3)	0.390	95.0 (12.9)	0.189
腹直肌	90.7 (31.7)	135.5 (36.3)	0.061	132.3 (38.2)	0.055	140.2 (10.1)	0.412
脊椎旁的肌肉	120.6 (43.8)	136.1 (23.8)	0.499	125.8 (14.1)	0.814	150.0 (30.0)	0.207

随后拉:
胫骨前	80.3 (19.1)	98.3 (24.6)	< 0.001	98.7 (24.9)	< 0.001	95.5 (24.0)	0.701
腓肠肌外侧	88.8 (22.5)	107.9 (26.7)	< 0.001	107.8 (26.9)	< 0.001	108.9 (27.0)	0.910
股外侧肌	95.9 (22.5)	109.3 (31.5)	0.004	110.9 (32.3)	0.002	95.0 (20.0)	0.208
股二头肌	108.7 (26.1)	126.6 (31.9)	< 0.001	127.8 (33.1)	< 0.001	114.0 (6.2)	0.014
腹直肌	102.8 (28.3)	128.2 (30.7)	< 0.001	127.3 (30.5)	< 0.001	165.0 (32.1)	0.230
脊椎旁的肌肉	138.3 (45.1)	149.9 (55.1)	0.196	150.3 (55.9)	0.190	143.3 (49.2)	0.834

数据是作为手段(SD)和中位数为连续变量(差)。年龄是面对中值(最小最大)。定性变量表示为频率。P使用Mann-Whitney值了U测试为非正态的连续变量,学生的t以及正常连续变量,为分类变量卡方检验。海关:健康受试者;帕金森病:帕金森症患者;y:年;公斤:公斤;cm:厘米;msec:毫秒;UPDRS:统一帕金森病评定量表;FBLoS:向后力达到极限稳定;护士:牛顿。

统计分析的结果不同群体之间FBLoS条款,posturographic变量和肌肉延迟展示在表3。


	海关与PD			海关与PD H-Y i ii			PD H-Y i ii与PD H-Y三世
	R²	β	价值	R²	β	价值	R²	β	价值

FBLoS	0.447	−0.229	0.022	0.395	−0.210	0.048	0.437	−0.357	0.030

Posturographic变量
Xavg	0.046	0.159	0.009	0.032	0.128	0.035	0.251	−0.001	0.993
X正确的	0.027	0.085	0.167	0.029	0.056	0.354	0.198	0.303	0.008
X左	0.025	0.037	0.545	0.030	−0.002	0.977	0.099	0.299	0.013
XSD	0.027	0.080	0.192	0.031	0.048	0.428	0.091	0.258	0.032
Yavg	0.229	−0.298	< 0.001	0.207	−0.282	< 0.001	0.085	−0.142	0.234
Y蚂蚁	0.073	0.122	0.043	0.075	0.136	0.021	0.233	0.015	0.889
Y帖子	0.084	0.227	< 0.001	0.079	0.225	< 0.001	0.122	0.154	0.189
YSD	0.075	0.130	0.030	0.077	0.138	0.019	0.258	0.087	0.416
Vx正确的	0.021	0.016	0.801	0.032	−0.023	0.708	0.227	0.058	0.531
Vx左	0.040	0.017	0.780	0.039	0.018	0.764	0.214	0.045	0.685
v蚂蚁	0.018	0.023	0.712	0.022	−0.003	0.957	0.211	0.378	0.001
v帖子	0.199	0.188	0.001	0.223	0.183	0.001	0.422	0.141	0.138
Vavg	0.056	0.190	0.002	0.058	0.180	0.003	0.239	0.123	0.261
矩形区域	0.032	0.124	0.044	0.031	0.096	0.114	0.159	0.303	0.010
圆形的面积	0.043	0.102	0.095	0.043	0.084	0.161	0.174	0.224	0.050
Area95	0.041	0.120	0.049	0.044	0.092	0.124	0.113	0.276	0.021
Major95	0.070	0.127	0.035	0.073	0.135	0.023	0.253	0.086	0.426
Minor95	0.046	0.094	0.125	0.057	0.056	0.350	0.105	0.288	0.017
路径长度	0.055	0.189	0.002	0.057	0.180	0.003	0.239	0.123	0.261

肌肉延迟
第一次拉
胫骨前	0.119	0.262	0.073	0.108	0.263	0.083	0.174	−0.093	0.643
腓肠肌外侧	0.043	0.156	0.361	0.048	0.172	0.331	0.153	−0.088	0.703
股外侧肌	0.030	0.013	0.984	0.033	0.050	0.811	0.181	−0.203	0.434
股二头肌	0.035	0.123	0.656	0.057	0.140	0.624	0.225	−0.474	0.143
腹直肌	0.677	0.379	0.240	0.690	0.399	0.202	0.608	0.503	0.345
脊椎旁的肌肉	0.607	0.449	0.180	0.582	0.394	0.317	0.590	0.631	0.238

随后拉
胫骨前	0.204	0.267	< 0.001	0.210	0.276	< 0.001	0.364	−0.088	0.421
腓肠肌外侧	0.170	0.254	0.001	0.165	0.254	0.001	0.357	−0.023	0.835
股外侧肌	0.085	0.228	0.011	0.096	0.241	0.007	0.266	−0.102	0.399
股二头肌	0.099	0.252	0.005	0.107	0.257	0.004	0.259	−0.092	0.470
腹直肌	0.268	0.188	0.042	0.255	0.184	0.049	0.251	0.161	0.291
脊椎旁的肌肉	0.022	0.081	0.441	0.024	0.087	0.409	0.075	−0.029	0.853

这个表总结了回归模型用于研究。左列显示所有依赖的变量,和上面一行显示不同组织作为独立变量在每个模型。控制了年龄和性别;控制了力量、年龄和性别;R ²:完整的价值回归模型;β:β系数;FBLoS:向后力达到极限稳定;海关:健康受试者;帕金森病:帕金森症患者;H-Y: Hoenh & Yahr。值对应列变量和组。posturographic变量显示在表的定义1。

3.1。力达到稳定的极限

在健康受试者,FBLoS随年龄增加而降低( )。有一个平均减少9.9 N FBLoS每十年的生活。FBLoS也降低女性( ),和不受重量( ),高度( ),或身体质量指数( )的主题。

的年龄和gender-adjusted FBLoS较低的PD患者比健康者( )。例如,根据这一多变量模型中,男性七十岁的PD患者将达到他的落后的稳定极限拉力20.5 N低于一个时代——准确性健康话题。FBLoS明显降低早期PD (H-Y I和II)与健康受试者相比 )。在PD患者,FBLoS减少H-Y III期相比H-Y阶段i ii ( )。此外,有一个线性减少FBLoS与更高的电机UPDRS分数( ),在PD跌幅,FBLoS明显低于PD nonfallers ( )。的平均差FBLoS伐木工和nonfallers是31.1 (13.9)n .图表说明这些比较图所示1。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

图1

力达到稳定的落后限制(FBLoS)分析组。帕金森病:帕金森症患者。H-Y: Hoehn-Yahr。根据年龄和性别进行调整。(一)在健康受试者FBLoS和年龄之间的联系。(b)之间的FBLoS比较健康受试者和PD患者。(c)的比较FBLoS健康受试者和PD i ii H-Y阶段之间。(d)之间比较FBLoS PD i ii和PD H-Y阶段III H-Y阶段。(e)的比较与PD nonfallers FBLoS PD跌幅居前。(f) FBLoS之间的联系和运动PD患者UPDRS评分。

3.2。压力中心位移

之间存在着正相关的力传递和随后的位移的警察。一个r> 0.3(枪兵的ρ; )被发现了17的19研究posturographic变量(表吗1),r≥0.5 ( )8的变量。一个图形这种相关性的例子是图所示2(一个)。

(一)

(b)

(c)

图2

姿势描记(a) 55 y老健康女性的例子:更大的拉力交付更大的位移压力中心(CoP)引起。(b)的例子,警察位移为51.0 N的力在一个健康的主题和时代——准确性PD病人,显示了一个面积较大的警察位移比健康的主题。(c)意味着在健康受试者和PD患者肌肉延迟第一拉和随后的拉。。

在调整了力、年龄和性别,警察的PD患者表现出更大的位移比健康受试者的平均横向轴(Xavg) ( )和最大向前和向后位移(Y蚂蚁和Y邮报》)(和 ,分别),增加警察后退速度(v邮报》)( )和平均速度(Vavg) ( ),更大的总距离被警察(路径长度)( ),增加警察位移区域(矩形区域和area95) (和 ,分别),95年的长轴的长度^th百分位椭圆(major95) ( )。一个图形示例如图2 (b)。类似的差异观察帕金森病的早期阶段(H-Y I和II)与健康受试者相比。此外,PD H-Y III期患者表现出更大的最大中间外侧的位移(X正确的,X左)(和 ,分别)和更大的警察位移区域(矩形区域和area95) (和 ,比PD H-Y i ii期患者分别)。

3.3。肌肉延迟和稳定策略

第一个把肌肉激活延迟引起的PD患者比健康受试者的胫骨前( )。随后拉,PD患者胫骨前也表现出了更大的延迟,外侧腓肠肌、股外侧肌、股二头肌和腹直肌( )。在多变量分析中,调整后的力量,年龄,性别,没有明显的差异之间的延迟PD患者和健康受试者第一拉。然而,对于后续的拉,延迟值仍明显增大的PD患者胫骨前,外侧腓肠肌、股外侧肌、股二头肌、腹直肌的肌肉( )。延迟的图如图2 (c)。延迟肌肉激活第二和后续拉已经在PD患者H-Y阶段i ii与健康受试者在所有肌肉( )除了脊椎旁的肌肉。没有显著差异之间的肌肉延迟PD患者H-Y阶段i ii和III H-Y第一拉或后续拉( )。

群健康受试者,EMG肌肉活动模式的评估显示,发生在一个孤立的脚踝姿势策略执行80.4%的测试(254/316)和脚踝和臀部的组合策略发生在19.6%的测试(62/316)。PD组,一个孤立的脚踝策略是记录在测试的60.4%(61/101)和合并髋关节和踝关节策略在39.6%(40/101)的测试。健康受试者和PD组之间的差异是重要的( )。PD患者H^{- - - - - -}Y阶段i ii也表现出了更高比例的髋关节和踝关节策略比健康受试者(35.8% vs . 19.6%; )。最低的拉力(21.6 N)引起脚踝策略在健康受试者和PD患者。在健康受试者,意味着力量引起踝关节和髋关节联合战略是78.1 (42.9)N,而在PD患者,这是54.1 (33.2)N ( )[59.2 (35.0)N早期PD H-Y阶段i ii和35.4 (15.5)N在PD阶段H-Y III ( )]。在调整了年龄和性别在多变量分析,观察到的差异力诱导踝关节和髋关节的策略是重要的健康受试者和PD H-Y i ii患者( )之间也PD H-Y i ii和PD H-Y三世患者( )。

4所示。讨论

获得更深刻的关于无功姿势反应引起的拉动力量,我们设计了一个多通道拉伸试验的研究范式,包括向后拉部队需要达到的极限稳定、压力中心的位移记录在一个力的平台,和延迟的稳定肌肉的激活模式。据我们所知,这是第一个系统研究的拉伸试验在健康受试者和PD患者这种方法中,使用可再生的机械产生的力量。

4.1。向后力达到极限稳定

在健康受试者,FBLoS随着年龄的增长逐渐减少(每十年9.9 N)。减少FBLoS在老年人中是一种似是而非的生物发现。众所周知,生物力学和神经生理学系统参与平衡恶化随着年龄的增长,无论是从传入组件(视觉、前庭和本体觉)和传出组件(肌肉骨骼系统和韧带的粘弹性性质,肌腱,和连接)(22- - - - - -24]。

此外,我们发现女性FBLoS值较低。这一发现可能与性别差异在肌肉力量25]。体重和身体质量指数没有显著的独立影响FBLoS。

PD患者FBLoS,调整年龄和性别,低于在健康受试者。PD患者,FBLoS减少疾病进展(Hoehn-Yahr分段和电动机UPDRS)和低31.1 N的跌幅。

这些结果意味着更有可能是帕金森病人可能比健康受试者由小型外部扰动不稳定,特别是更先进的疾病患者和那些经历了下降。

这项研究的一个有趣的发现是,FBLoS已经减少病人Hoehn-Yahr阶段I和II。这表明即使PD患者在疾病的早期阶段受损的姿势调整维护基地当暴露于潜在不稳定的外部力量的支持。因此,轻度平衡障碍可能已经发生在第一年的疾病,这可能发挥作用在瀑布前病人的报告已经达到Hoehn-Yahr III期(10]。

很少有研究试图评估PD的FBLoS术语如“把主题不平衡”26)或“踏门槛”(27]。在这些研究中,患者之间没有显著差异被发现和控制。然而,方法论的differences-e.g。,the pull rope being attached at the lumbar level, as it is closer to the human body’s center of gravity [26),拉的方向和不同的力,避免了学习组件(27),排除患者跌倒的历史,和一个小的研究都解释的差异结果。

4.2。压力中心位移

同样的力量应用于拉伸试验,PD患者更大的警察向后位移和更高的平均速度比健康受试者,当纠正年龄和性别。这种异常姿势拉力量引起的影响表明,帕金森病人需要更多的姿势调整搬迁身体的重心在其范围内的稳定性比普通主题,这可能是PD的姿势不稳定的机制的一部分。此外,大型位移的警察中侧的方向,在我们的研究还发现,在帕金森患者中,一直落在PD相关28,29日]。

我们的研究结果与之前的研究相一致,发现增加PD患者的体位影响在静态和动态条件下(28,30.- - - - - -32]。然而,据我们所知,这是第一次研究证明警察位移的增加使用可再生的力量在一个生物力学拉伸试验范例。

值得注意的是更大的警察位移和更高的速度已经发现Hoehn-Yahr阶段I和II患者与正常人相比,和更明显的姿势影响患者Hoehn-Yahr III期。这些结果与观测使用干个加速器(从其他组33)确认PD患者经历异常姿势影响临床前平衡障碍变得明显。

4.3。肌肉延迟和稳定策略

PD患者和对照组表现出较低的脚踝战略部队。延迟第一激活肌肉引起的胫骨前第一个拉力在两组相似。

先前的研究[34)没有发现差异肌肉延迟响应表面PD患者和健康对照组之间的翻译。

然而,在这项研究中,随后拉,对照组有较短的延迟,而延迟PD患者的肌肉活动保持不变。这缩短延迟激活后的稳定肌肉反复拉测试可能与一个可能的适应性反应预期扰动在正常受试者,虽然PD患者没有表现出的适应。这个观察可能符合PD患者的运动学习障碍的概念(35]。

在对照组中,踝关节和髋关节策略只是观察到当强烈拉动力量。然而,在PD患者中,合并髋关节和踝关节少引发的策略更频繁和强烈的力量,甚至在疾病的早期阶段。这个早熟的招聘的PD患者的体位策略可能已经受损的代偿机制平衡系统。

4.4。临床意义和局限性

我们的研究结果具有临床意义。在评估资产在PD患者拉测试中,一个单步向后响应低强度拉力可能损伤的早期迹象的姿势反应。因此,在拉力测试,拉力退后一步测试时应该是一个变量来考虑平衡在临床实践中。相反,物理治疗方法旨在改善平衡通常提供给PD患者明显不稳定,可以考虑轻度至中度患者疾病的阶段。

本研究可能的限制可能的样本大小Hoehn-Yahr III期PD患者。然而,这一组的结果是健壮的和一致的,尽管相对较少的情况下。

总之,在一起,我们发现在早期PD患者,即。Hoehn-Yahr阶段I和II,已经表现出的姿势不稳定。这些病人,当暴露于拉力量,经验丰富的异常状态。试图弥补外部扰动引起的不稳定影响,除了通常的姿势脚踝策略,PD患者也早熟地招募姿势臀部的策略。尽管姿势策略相结合,PD患者FBLoS较低,这意味着他们也可能面临较小的拉比健康受试者部队。在这一点上,他们必须激活后退的救助策略修改的基础支持,避免下降。

5。结论

姿势不稳定在PD可以被认为是一个连续体,从轻微损伤的平衡已经出现在Hoehn-Yahr阶段I和II严重疾病的姿势不稳定在更高级的阶段。当测试平衡PD患者在临床实践中拉力测试,拉力退后一步应该考虑从一个倒退作为响应低强度拉可能表明姿势反应的早期损伤。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。本研究的额外的数据已经沉积在马德里大学博士研究存储库:https://eprints.ucm.es/50108/1/T40642.pdf

的利益冲突

作者没有利益冲突的报告。

确认

作者感谢所有志愿者参与了这项研究。作者感谢何塞玛丽亚Bellon与数据支持。这项工作是支持的,它的一部分,由学院Investigacion疗养地格雷戈里奥画以Maranon格兰特(POST米尔2013)。为

引用

y Balash, c, g . Leibovich t·赫尔曼·j·m·豪斯多夫和n . Giladi“瀑布与帕金森病门诊病人,”神经学期刊,卷252,不。11日,第1315 - 1310页,2005年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . e . Spottke m .路透社o . Machat et al .,“帕金森病的疾病及其预测成本在德国,”药物经济学,23卷,不。8,817 - 836年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
r·m·皮克林y . A . Grimbergen美国Rigney et al .,“六个前瞻性研究的荟萃分析在帕金森病,”运动障碍,22卷,不。13日,1892 - 1900年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b . r . KerrBloem j .·阿尔梅达et al .,“测量仪器评估姿势、步态和平衡在帕金森病:批评和建议,“运动障碍没有,卷。31日。9日,第1355 - 1342页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
f·b·霍的克里斯汀娜·d·j·g·纳特,“Direction-specific姿势不稳定与帕金森病学科,“实验神经学,卷193,不。2、504 - 521年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·曼奇尼l·罗基f·b·霍和c·洛伦佐,“帕金森症和左旋多巴对功能的影响稳定的极限,”临床生物力学,23卷,不。4、450 - 458年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . l .希阿里和k·d·塞提“拉伸试验:历史,”运动障碍,21卷,不。7,894 - 899年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
美国Fahn、r .埃尔顿和UPDRS发展委员会的成员,“统一帕金森病评定量表,”帕金森病的最新发展,卷2,不。153 - 163,293 - 304年,1987页。视图:谷歌学术搜索
m . m . Hoehn和m . d . Yahr“震颤麻痹:发病、进展和死亡率。”神经学,17卷,不。5,427 - 442年,1967页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a .孔特雷拉斯f .奶奶,“落在帕金森病的风险:一个横断面研究的160名患者,”帕金森病文章ID 362572卷,2012年,10页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
j . v . Jacobs g·m·埃尔哈特和m·e .·麦克尼利”可以改善姿势不稳定测试未来下跌的预测患有帕金森症除了知道现有的秋天历史吗?”神经学期刊,卷263,不。1,第139 - 133页,2016。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
l·约翰逊,詹姆斯,j . Rodrigues r .民谣钢弦,g . Thickbroom f . Mastaglia,“临床和posturographic有关帕金森病的下降,“运动障碍,28卷,不。9日,第1256 - 1250页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
j . v . Jacobs f·b·霍k . Van Tran和j·g·纳特,”另一个临床为帕金森氏症患者体位稳定性试验,”神经学期刊,卷253,不。11日,第1413 - 1404页,2006年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b . r . Bloem y . a . Grimbergen m·克莱默m . Willemsen和a . h . Zwinderman“前瞻性的评估在帕金森症”,神经学期刊,卷248,不。11日,第958 - 950页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
j . Nonnekes r . Goselink诉Weerdesteyn, b . r . Bloem”后退测试:一个好的姿势不稳定的评价帕金森病?”帕金森病杂志》上,5卷,不。1,43-47,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·r·p·穆尼奥斯j.y. Li Kurtinecz et al .,“拉伸试验评价技术在评估姿势不稳定在帕金森病,”神经学,卷62,不。1,第127 - 125页,2004。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
s . r . c . g . Goetz公元前Tilley Shaftman et al .,”运动障碍的社会^{- - - - - -}赞助的修订统一帕金森病评定量表(MDS^{- - - - - -}UPDRS):规模表示和clinimetric测试结果。”运动障碍,23卷,不。15日,第2170 - 2129页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·曼奇尼总监b Schoneburg f·霍,j·g·纳特”框架理解平衡功能障碍在帕金森病,”运动障碍,28卷,不。11日,第1482 - 1474页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a·j·休斯,s e . Daniel l . Kilford和a·j·李,“特发性帕金森病临床诊断的准确性:二研究100例,“《神经学、神经外科、精神病学,55卷,不。3、181 - 184年,1992页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
迪奈蒂·m·e·c·s·威廉姆斯”摔倒,受伤是因为瀑布,进入养老院的风险,”新英格兰医学杂志》上,卷337,不。18日,第1284 - 1279页,1997年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
f·b·霍和l . m . Nashner”核心编程的姿势动作:适应改变支持面配置,“神经生理学杂志,55卷,不。6,1369 - 1381年,1986页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d . l . Sturnieks r St George, s . r .主,“老年人的平衡紊乱,”Neurophysiologie倩碧/临床神经生理学,38卷,不。6,467 - 478年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
r·w·Baloh和k·m·雅各布森,s·h·英”的纵向研究步态和平衡功能障碍在正常老年人,“神经病学档案,60卷,不。6,835年,页2003。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
l·沃尔夫森,r·惠普尔p . Amerman和a . jonkleinberg”强调体位反应:定量方法测试平衡,”美国老年病学学会杂志》上,36卷,不。12日,第850 - 845页,1986年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·j·麦凯j . n .鲍德温·费雷拉·m·西米奇n . Vanicek和j·伯恩斯,“参考规范值强度和灵活性的1000名儿童和成年人,”神经学,卷88,不。1,第36 -,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
k . Kimmell v . k . Pulusu k . j .启动和e·d·罗斯,“姿势不稳定在帕金森病:步骤还是不一步,”神经科学杂志》上,卷357,不。1 - 2、146 - 151年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
Di朱利奥,r . j . St George e . Kalliolia a·l·彼得斯·利穆赞b . l .天,“对力扰动保持平衡:受损的机制对左旋多巴在帕金森病,”神经生理学杂志,卷116,不。2、493 - 502年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
米切尔,j·j·柯林斯,c . j . De Luca洞穴,和洛杉矶Lipsitz,“开环和闭环的姿势控制机制在帕金森病:增加中间外侧的活动在安静的站着,“神经学字母,卷197,不。2、133 - 136年,1995页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m . Matinolli j . t . Korpelainen r . Korpelainen k . a . Sotaniemi m . Virranniemi,诉诉Myllyla”心态的影响,在帕金森病:回归的方法,”运动障碍,22卷,不。13日,1927 - 1935年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
姿势描记g . Ebersbach和m . Gunkel”反映了帕金森病临床失衡,“运动障碍,26卷,不。2、241 - 246年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . Frenklach路易,m . m . Koop伯朗特斯图亚特和h,“过度的姿势影响和风险在帕金森病的不同阶段,“运动障碍,24卷,不。3、377 - 385年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b . De La Casa-Fages、f . Alonso-Frech和f .奶奶“丘脑核脑深部电刺激对平衡的影响帕金森病:一个静态posturographic分析,“步态和姿势52卷,第380 - 374页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·曼奇尼f·b·霍c . Zampieri p . Carlson-Kuhta j·g·纳特和l .希阿里“干个加速器显示姿势不稳定在治疗帕金森病,”帕金森症及相关疾病,17卷,不。7,557 - 562年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
f·b·霍j .弗兰克和j·纳特”多巴胺对姿势的影响控制在帕金森科目:缩放、集,和语气,“神经生理学杂志,卷75,不。6,2380 - 2396年,1996页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . Nieuwboer l .罗彻斯特l . munck, s . p .同化”在帕金森病运动学习:限制和潜力,”帕金森症及相关疾病15卷,S10-S58, 2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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