帕金森病步态参数与中医证型相关性分析及诊断效能评估

摘要

目的 探讨帕金森病（PD）患者不同中医证型的步态参数差异，分析中医证型与步态参数的相关性，并评估步态参数对中医证型的诊断效能。 方法 选取2024年1—10月于福建中医药大学附属第三人民医院老年病科门诊或住院临床确诊的PD患者40例，根据中医辨证标准分为肝肾不足证组19例、血瘀动风证组13例和痰热风动证组8例。采集3组年龄、性别、体质量指数（BMI）、病程以及吸烟史、饮酒史；应用人体三维步态分析系统采集3组步态参数，运用单因素方差分析筛选出3组差异步态参数，针对不同证型分别采用多重线性回归分析探究各中医证型与步态参数的相关性，明确影响证候变化的关键步态参数。最后，构建受试者工作特征（ROC）曲线评估关键步态参数对PD中医证型的诊断效能。 结果 ① 一般资料：不同中医证型PD患者性别、BMI、病程以及吸烟史、饮酒史情况比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；与肝肾不足证组比较，痰热风动证组年龄明显减小（P＜0.05）。② 步态参数：与肝肾不足证组比较，血瘀动风证组和痰热风动证组步速、左步长和右步长均明显升高（P＜0.05），痰热风动证组步宽明显升高（P＜0.05）；与血瘀动风证组比较，痰热风动证组步速、左步长、右步长和步宽均明显升高（P＜0.05）。③ 多重线性回归分析：针对3种证型，分别以步速、左步长、右步长、步宽为关键参数构建的4个模型均具有统计学意义（P＜0.01）；其中，年龄对各证型的步态参数均呈现负向影响（P＜0.05），即年龄越大，其步速、步长、步宽越小。④ ROC曲线结果显示：肝肾不足证预测中，步速［AUC＝0.900，95%CI（0.838，0.962），灵敏度/特异度：83.3%/80.7%］、左步长［AUC＝0.845，95%CI（0.765，0.924），灵敏度/特异度：83.3%/77.2%］、右步长［AUC＝0.849，95%CI（0.771，0.927），灵敏度/特异度：75.0%/86.0%］诊断效能较优；血瘀动风证预测中，步速诊断相对较优［AUC＝0.631，95%CI（0.520，0.743）］，灵敏度达97.0%；痰热风动证预测中，步速诊断较佳［AUC＝0.838，95%CI（0.758，0.919）］，灵敏度/特异度（83.3%/75.4%）较合理。 结论 步速、步长及步宽可作为PD患者不同中医证型的步态特征性区分参数，年龄为影响PD患者步态障碍进展的共性风险因素。步速与步长在PD中医证型诊断中具有较佳的诊断价值。

Graphical abstract

关键词

帕金森病 / 步态参数 / 中医证型 / 横断面研究 / 相关性分析

步态障碍是帕金森病（Parkinson's disease，PD）运动功能缺损的常见临床表现，随着病程进展可呈现出不同的步态障碍特征^［1］。三维运动分析系统采集的步态参数是步态障碍量化评估的重要方法，对反映PD病情及制定步态障碍治疗策略均起到重要作用^［2］。中医药在改善PD患者步态平衡及提高PD患者步速等方面具有优势，其治疗涵盖中药汤剂内服与个性化定制的中医运动处方等^［3-4］，为PD步态障碍的临床干预提供多维度、立体化的治疗方案。但目前中医学对PD步态障碍的认识多基于宏观的症状描述与经验总结^［5］，尚缺乏不同中医证型的PD步态参数差异及客观化量化依据的研究，在一定程度上限制了中医在PD步态障碍的深入研究与推广应用。本研究通过三维运动分析系统采集步态参数，拟在筛选出不同PD中医证候步态参数差异的基础上，进一步探究各证型与步态参数的相关关系，并构建受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，对关键步态参数的PD中医证型诊断效能进行评估，为PD中医辨证的客观量化指标提供参考依据。

1 临床资料

1.1 西医诊断标准

参照《帕金森病的诊断》^［6］中“临床确诊的PD”的诊断标准。

1.2 中医辨证标准

参照《中西医结合治疗早期帕金森病专家共识（2021）》^［7］中痰热风动证、血瘀动风证、气血两虚证、肝肾不足证的辨证标准。入组的患者均由2名中医主治医师独立实施四诊信息采集与辨证分型，基于望、闻、问、切四诊合参方式采集患者神、色、形、态、舌象、脉象及症状特征；双人背靠背评估后，交叉核对确立患者最终证型。若2位医师辨证的证型不一致，则由第3位中医副主任医师确定最终证型。

1.3 纳入标准

① 年龄40～85岁，性别不限；② 可独立行走；③ 自愿参与研究并签署知情同意书。

1.4 排除标准

① 已行脑深部电刺激治疗者；② 合并有严重痴呆或精神疾病者，无法理解和配合测评；③ 合并有脑卒中后偏瘫、下肢相关骨关节病及手术史等严重影响步态数据采集者；④ 合并有恶性肿瘤或严重内科疾病者；⑤ 不愿意或无法在步态数据采集前配合停药者。

1.5 研究对象

本研究主要研究指标为步态分析结果，参考WU等^［8］PD步态障碍相关研究，以步长作为依据计算样本量，PD组步长为（1.07±0.16） m，采用PASS 11软件中单因素方差分析检验效能分析模块，α＝0.05，Power＝0.8，计算得出样本量为32例。纳入2024年1—10月于福建中医药大学附属第三人民医院老年病科门诊或住院临床确诊的PD患者40例，根据中医辨证标准分为肝肾不足证组19例、血瘀动风证组13例和痰热风动证组8例。本项目为横断面研究设计，研究方案经福建中医药大学附属第三人民医院伦理委员会审查通过（批准号：2023-kl-051），并在中国临床实验注册中心完成注册（临床注册号：ChiCTR2400087757）。

2 研究方法

2.1 步态数据采集

在步态数据采集前，受试者需进行停药，具体要求：多巴胺受体激动剂停药48～72 h，左旋多巴及其他药物（如单胺氧化酶B抑制剂和儿茶酚-O-甲基转移酶抑制剂）停药12 h。

本研究采用人体三维步态分析系统（瑞典Qualisys公司）进行步态数据采集。在受试者骨盆（双侧髂前上棘、髂后上棘）、大腿（大腿中部、股骨内外髁）、小腿（胫骨粗隆、内外踝、小腿中部）及足部（第一跖骨头、第五跖骨头、第二跖骨基底部及足跟）等位点放置荧光标记物，并通过弹性带于大腿及小腿中部外侧固定。使用2块测力台（瑞士Kistler Instrumente AG公司）埋置于步行通道中部，采样频率设置为1 000 Hz，通过三维步态分析系统工作站对10部红外摄像机（Oqus700+，采样频率设置为100 Hz）进行校准后采集数据。受试者以地面标志物为起点，以另一侧光电门为止点，当听到开始口令时，两眼目视前方，以自然舒适的速度步行，根据受试者的耐受状态，采集3～5次有效数据。有效数据定义为：正式采集时的步行时间在常速测试时间的±10%范围内。

数据采集完毕后，在三维步态分析系统软件中选取受试者数据文件，定义相应marker名称，三次样条插值法对动态数据过程中出现的由于信号丢失或遮挡等各种原因导致丢失的marker点进行补点操作，保证每位受试者每条有效数据的每一帧图像均不存在maker缺失现象。预处理完毕后，导出.c3d文件格式数据。将数据导入Visual3D软件（美国C-motion公司），建立人体模型，三维运动分析系统记录受试者的时空运动学参数，包括在左转、平地、右转3种任务下的步速、左步长、右步长、步宽、左侧步态周期和右侧步态周期。

2.2 质量控制方法

① 研究前，集中培训研究人员，严格控制研究纳排标准、中医辨证要点，规范资料收集流程，以减少信息偏倚。② 步态参数采集前，规范停药时间，使患者处于相对“关期”，保持每位患者运动症状的基线水平而具有可比性。③ 步态数据采集由2名具有5年以上临床与科研经验的康复运动学专业人员执行，二者均经标准化培训，以保证测试操作的规范性与结果稳定性。本项目步态数据均在福建中医药大学运动与三维步态实验室标准化场地内完成采集，实验室配备全套三维红外运动捕捉系统，研究人员严格遵循标准化流程布置场地，每次实验前均对实验设备进行校准，以确保研究数据的可重复性与科学性。④ 采用Epidata软件进行研究数据录入，双人核查并修正，以提高数据结果的准确性。

2.3 统计学方法

采用SPSS 25.0软件处理数据。计量资料符合正态分布以（\overline{x}±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较，若方差齐则采用LSD-t法，若方差不齐则采用Game's Howell法。不符合正态分布以M（P₂₅，P₇₅）表示，组间比较采用多样本秩和检验。计数资料采用频数（百分率）［例（%）］描述，组间比较采用χ²检验。采用多重线性回归分析方法分别对不同证型间步态参数进行相关性分析；构建线性混合模型明确年龄协变量对模型的影响。运用受试者工作特征（ROC）曲线探讨步态参数对PD中医证型的的临床诊断效能。所有检验设定的显著性水准均为双侧α＝0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。

3 结　果

3.1 3组一般资料比较

3组性别、体质量指数（BMI）、病程以及吸烟史、饮酒史情况比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。与肝肾不足证组比较，痰热风动证组年龄明显减小（P＜0.05）。见表1。

3.2 3组步态参数比较

与肝肾不足证组比较，血瘀动风证组和痰热风动证组步速、左步长和右步长均明显升高（P＜0.05），痰热风动证组步宽明显升高（P＜0.05）；与血瘀动风证组比较，痰热风动证组步速、左步长、右步长和步宽均明显升高（P＜0.05）。见表2。

3.3 中医证型与步态参数多重线性回归分析

多重线性回归分析结果显示：针对3种中医证型，分别以步速、左步长、右步长、步宽为关键参数构建的4个模型均具有统计学意义（P＜0.01，模型残差均符合正态检验），提示这些步态参数与对应证型之间存在显著关联。其中，与痰热风动证比较，肝肾不足证、血瘀动风证具有步速慢、左步长距离短、右步长距离短、步宽窄的趋势特点。见表3。

3.4 年龄对中医证型与步态参数影响的混合线性模型分析

为探讨一般资料中年龄因素对步态参数与中医证型关系的影响，本研究将年龄设定为协变量，构建线性混合模型进行多因素分析。该模型在控制年龄混杂效应基础上，评估不同中医证型与步态参数的关系。结果显示：年龄对3种证型的步态参数均呈现负相关（P＜0.05），即年龄越大，步速越慢，步长越短，步宽越窄，但各模型依然成立。见表4。

3.5 步态参数对中医证型诊断效能评价

为评价步态参数对不同PD证型的诊断价值，本研究绘制了4种步态参数的中医证型ROC曲线，见图1。具体诊断效能参数见表5。

4 讨　论

PD属于中医学“颤病”范畴，其病机为本虚标实，本虚为肝肾、气血亏虚，标实有痰、瘀诸端^［9-10］。中医通过整体观念与辨证论治，在调整机体阴阳平衡、疏通经络气血基础上协助改善患者的步态^［11］。本研究中不同中医证型间年龄出现差异，虚证（肝肾不足证）的年龄大于实证（痰热风动证），这一结果与中医理论及临床实践高度一致。正如《证治准绳·杂病》所述：“颤，摇也，振，动也……此病壮年鲜有，中年以后乃有之，老年尤多。”随着年龄的增长，人体脏腑功能逐渐衰退，肝、肾精气渐亏，容易形成肝肾不足之证，故虚证在年长者中更为多见^［12］。这种年龄与中医证型的分布差异，一方面符合中医“年老多虚”的理论认识特点，另一方面也符合临床中老年PD患者以虚证或虚实夹杂证为主的证候特点。

本研究通过单因素方差分析筛选出不同中医证型的差异步态参数，即肝肾不足证步速、左步长、右步长均明显小于血瘀动风证和痰热风动证，这一结果与各证型的机体功能状态密切相关。肝肾不足则精气衰微，肢体筋脉失于濡养，肌肉力量与协调性下降，致使患者难以维持正常的步速与步幅，呈现出步速慢、步长短的特征^［13］。此外，肝肾不足证患者步宽缩小容易导致跌倒风险增加，这种更不稳定的步态模式提示病程进展可能^［14］。相较于肝肾不足证的本虚之态，血瘀动风证及痰热风动证以邪实为主。血瘀动风证因瘀血阻滞经络，气血运行不畅，使得肌肉收缩与舒张功能紊乱；痰热风动证则因痰热内扰，气机升降失常，肝风内动，患者肢体常出现不自主震颤或拘挛，影响正常步态节律，表现为在行走时不自觉加大步幅，为维持身体平衡与运动连贯性，步宽也相应增大^［15］，故而步速、步长、步宽参数相对较大，多见于PD较早期的患者^［16］。

在分析步态参数差异性基础上，本研究选取多重线性回归方法揭示PD中医证型与步态参数的内在关联机制。在不同证型与步速、左步长、右步长、步宽构建的4个模型中，结果显示：与痰热风动证比较，肝肾不足证表现出步速慢、左步长与右步长短、步宽窄的趋势特点。分析产生这一现象的原因可能与肝肾不足，筋脉失养，肢体失濡，加重PD患者步态障碍有关^［17］。本研究中，一般资料的年龄因素差异为混杂因素，对步态参数与中医证型关联存在潜在影响，通过混合线性模型结果得出随着年龄增长，患者步态功能均呈现逐步衰退趋势^［18］，提示年龄可能是影响患者步态障碍进展的共性因素^［19］。

进一步运用ROC曲线评估步态参数在PD中医证型诊断中的临床价值。研究发现，步速及步长参数可较好独立诊断PD中医证型，而步宽参数在各证型诊断中AUC值较低。特别是在肝肾不足证诊断预测中，步速、左步长、右步长的AUC值可达0.900、0.845和0.849，灵敏度与特异度平衡；痰热风动证的步速、步长AUC值均＞0.8，约登指数均＞0.50，左步长灵敏度达100%，虽特异度相对较低，但仍表明步速和步长在识别痰热风动证患者方面具有优势；而血瘀动风证诊断中各步态参数AUC值均低，提示该参数的诊断效能较低。综上，本研究发现步速及步长参数以较高的AUC值、约登指数及较优的灵敏度与特异度组合，在PD肝肾不足证、痰热风动证预测中具有较好的运用价值。

综上，本研究突破PD中医证型与现代医学指标的研究局限，创新性地将中医证型与步态参数相结合，采用多种统计分析方法，系统地探究不同中医证型PD患者的步态参数差异、证型与步态参数的相关性及步态参数的诊断价值，为临床步态辨识提供客观依据。但本研究样本量偏小，地域较为局限，研究结果可能存在偏倚。今后研究将开展多中心研究，扩大样本量，纳入不同地域和不同阶段的PD患者。在研究深度上，将结合神经影像学等现代技术，揭示不同证型患者步态异常的生物学、病理学变化，进一步探索步态与中医证型的内在机制。

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基金资助

福建省自然科学基金项目(2023J02023)