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编号:10247856
重心平衡测定仪检测人体平衡功能文诗广
http://www.100md.com 《现代康复》 2000年第5期
     作者:陈伟群

    单位:卫生部北京医院,北京100730

    关键词:平衡功能;姿势图;定量评价

    现代康复000511

    摘要 采用重心平衡测定仪测试人体的姿势图及有关参数。正常人重心摆动轨迹分为中心型、前后型、左右型、多中心型、弥散型5种类型,以中心型为主。正常人不同年龄组各参数比较,20~30岁组平衡功能最佳,重心摆动面积小、轨迹短、速度慢,随着年龄增加平衡功能逐渐减退,50岁以后明显减退。重心平衡测定仪可做为眩晕、前庭病变、脑部病变辅助诊断和康复功能评测定量指标,能客观、定量评价人体静立平衡功能,对疾病诊断及鉴别诊断也有帮助。

    中图分类号 R496 文献标识码 A 文章编号 1007-5496(2000)05-0672-02
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    Quantitative evaluation of balance function in normal with stabilometer

    WEN Shi-guang

    (Department of Neurology,Beijing Hospital ,The Ministry of Healthy,Beijing 100730,China)

    CHEN Wei-qun.

    (Department of Neurology,Beijing Hospital ,The Ministry of Healthy,Beijing 100730,China)

    Abstract A measurable parameter in the study of static equilibrium was described.The locus of postural sway was measured with a set of computer during 1 minute period .There are five patterns of postural sway:centripetal,forward-backward,right-left,diffuse and multicentric patterns;centripetal pattern was the most prominent figure pattern in normal subjects.The length of locus was the shortest and velocity of sway was the slowest in the 20~ 30 year group.The age was related to stabilization positively,the older,the poorer the stabilization is .This instrument could be used to assess the standing stability objectively and quantitatively.
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    Key words balance function;posturography;quantitative assessment

    人体平衡功能包括坐、立、行等3种状态的功能,即静态的稳定性和运动的协调性,同时还包括在3种状态下的抗干扰能力。平衡机能检查是指检查在维持身体平衡方面起作用的前庭系统、视觉系统、本体感觉系统的功能,以及控制上述系统的小脑、脑干功能。

    1 平衡机能检查的分类

    平衡机能的检查可分为眼球运动系统的平衡机能检查(眼平衡机能检查)和躯体、四肢平衡机能检查(体平衡机能检查)。眼球运动系统的检查,包括自发凝视眼震检查、头位变换眼震检查、摇头眼震检查、迷路刺激眼震检查、视觉运动性眼震检查、追踪眼球运动检查、冲动性眼球运动检查等,而且、为了使眼球运动检查具有客观性及定量性,一般进行眼电震图检查,对眼平衡机能检查不在本文论述。
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    体平衡机能检查,包括直立检查(两脚直立、Mann检查、单腿检查)、指向试验、书写检查、步行检查、跨步检查等。重心摆动检查是体平衡机能检查方法之一,是使直立检查客观、定量化的一种方法。本文简要介绍重心摆动检查的原理、检查项目及意义及与平衡障碍相关疾病重心摆动特征。

    人体平衡的维持是一个综合的神经肌肉过程,为了保持正常的平衡,脑的肌肉神经中枢需要从视觉系统、前庭系统、躯体本体感觉系统传入感觉信息,依据对地球垂直线的精确感觉参照物来的相宜信息,脑可以相应地发出信号给予平衡功能的肌群,来保持身体在足底提供的支撑面上的重心,如果那一部位或系统出现危险因素,都可以引起眩晕、平衡功能障碍。以往如何定量测定评价人体姿势平衡功能一直是对研究者的一项挑战。

    继Romberg试验(1846年)之后,Balser[1](1929年)用天平的指针摆动表示人体重心移动,Thomas改弹簧称测量为电应力刻度传感器测量,70年代以来开始与计算机联机,记录人体重心在平面的连续变化图形及轨迹。平衡功能重心摆动检查,为我们研究平衡功能提供了一个新的手段,它可以检查中枢神经系统的功能,可以进行眩晕、平衡功能障碍疾病的诊断,治疗、训练效果的判断及观察病情的变化经过。作为直立平衡功能检查,是目前最适合的检查项目[2,3]
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    2 重心摆动检查

    2.1 原理及方法 重心平衡检查是利用生物力学原理将重心平台与计算机联机,记录人体重心在平面连续变化的图形及轨迹并进行分析,判断人体静态的稳定性。重心摆动平衡测定仪(stabilometer)(日本AnimaG5500)由压力传感器、计算机及软件组成。压力传感器有机械的电动的换能器,能感受人体重心的移动情况,传感信号经计算机处理得到与平衡相关的参数。重心摆动各参数较之Romberg检查法及量表测评有很大的进步,基本上能客观、定量地评价静立状态的稳定性。重心摆动检查的检查标准有Kapteyn[4]等提倡的国际标准及日本平衡神经科学会提出的学会标准[5]。检查方法:受检者脱鞋,并足站立于测检台上,双眼平视前方,两手自然垂于两腿侧,尽量保持稳定,先睁眼、后闭眼各测试60s。

    2.2 检查的系统及机能[6] 前庭半规管系统:迷路性直立反射、紧张性迷路反射、迷路性肌紧张、电刺激性脊髓反射、直线运动反射。视觉系统:视觉性直立反射、视运动性脊髓反射。脊髓固有反射系统:伸张反射、长环路反射(long loop reflexs)。小脑系统:直立姿势控制,四肢、躯干协调运动。大脑基底节系统:肌紧张调节,姿势(维持、反射、平衡)的控制。其目的(1)依据重心摆动的记录,综合把握平衡障碍,评价平衡障碍的程度,疾病的经过、治疗效果及平衡训练结果。(2)依据重心摆动记录的观察、测量及结果分析,捕捉维持身体平衡机能的平衡反射系统及中枢神经系统的障碍,把握眩晕、平衡障碍病例的病态,进行病灶诊断。重心摆动检查的第一种目的已被广泛公认,而在应用于第二种目的时,则需要结合临床并进一步进行全身检查、CT、MRI、MRA等检查,进行综合分析。
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    2.3 检查项目及意义

    2.3.1重心摆动类型观察X-Y记录图,从动摇方向、范围的广泛度、集中趋势可判断重心摆动类型。从摆动类型,综合判断平衡障碍,可以把握是那一系统那一部位的障碍。摆动类型可分为向心型、前后型、左右型、弥散型、多中心型,正常人以向心型为主[7]。一侧迷路障碍病例因迷路性肌紧张的左右差异而使摆动以左右摆动为特征;两侧迷路障碍患者因迷路机能丧失导致脊髓反射亢进,重心以前后摆动为特征;在广泛小脑损害(Spinocerbellar degeneration,cerebellar type)时,由于小脑蚓部、中间部损害,引起躯干、四肢的协调运动障碍,重心摆动以弥散性摆动为特征;前庭小脑系损害时,由于小脑前叶损害(cerebellar degeneration,cerebellar type)使长环路反射延迟、反复、亢进,重心摆动以前后摆动为特征;脑干损害(Fovillesyndrome)、颈脊髓障碍(Carson disease)而有强直状态(spasticity)的病例由于脊髓伸张反射亢进,重心摆动也以前后摆动为特征[8]。帕金森病患者由于姿势维持、反射、平衡障碍,重心摆动以弥散型为主[9]。多发性硬化伴Romberg征阳性患者重心摆动以弥散摆动为特征[10]。如果见到典型的摆动类型,在病态的把握、病灶的诊断方面起着很大作用。
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    2.3.2外周面积指重心摆动轨迹所包绕的面积,反映平衡障碍的程度。儿童及老年人较中青年人重心摆动面积增大,特别是老年人在闭眼时较睁眼时面积增大,说明视觉调节在老年人直立姿势平衡中起重要作用[11]。正常男性25~49岁年龄组,闭眼时外周面积为4.1~5.5cm2,60岁以后其摆动外周面积逐渐增加,85~89岁时平均达8.0cm2,但个体差异大。老年人的直立姿势平衡功能降低与运动系统、肌肉骨骼系统、中枢神经系统的退行性变性有关[12]。从重心摆动外周面积能够综合把握平衡障碍的程度,外周面积检查在平衡障碍程度的把握,疾病经过的观察,治疗效果的评价,平衡训练效果的评估以及在判断因平衡障碍导致日常生活障碍程度方面均起到重要作用。

    2.3.3单位时间轨迹长是总轨迹长除以时间的值,反映重心摆动的速度,老年人重心摆动面积增加的同时,摆动速度亦增快。

    2.3.4单位面积轨迹长是总轨迹长除以外周面积的值,反映姿势的细微调节及脊髓对姿势的固有反射性调节。男性25~49岁闭眼时测得值27~31cm,85~89岁平均为30cm。这一变量值受视觉控制影响小。根据单位面积轨迹长检查姿势控制的微小差别,可以进行自我感受性姿势控制的评价,迷路性平衡障碍时自我感受性反射的代偿性评价以及靠训练而使平衡机能提高的评价[13]
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    2.3.5重心摆动中心的偏倚是测定重心摆动中心与足底中心(平台上的标准点)在X轴、Y轴上的距离。X方向(左右)重心中心移位,反映躯干、四肢左右肌张力的差异及迷路性偏差;Y方向(前后)重心移位,反映抗重力肌张力的增高或减低。一侧迷路障碍时,出现左右方向的移位;两侧迷路障碍时则向后方移位;中枢损害则出现向后跌倒倾向。正常人随年龄增加,重心摆动中心逐渐向前偏倚,老年人随年龄增加逐渐出现身体前屈姿势,与身体重心逐渐前移有关[12]

    2.3.6Romberg率是直立重心摆动睁眼、闭眼差别的检查。可以检查视觉代偿,反映视觉对姿势平衡的调节功能。外周面积的Romberg率各年龄组平均在1.5左右。老年人与中青年比较有明显差别,视觉代偿调节在老年人姿势平衡中起重要作用[14]

    2.3.7功率频谱是检查重心摆动是由怎样的频率、怎样的强度波构成的一种方法。国际上目前提倡对0.02~0.2Hz,0.2~2.0Hz,2.0~10.0Hz的频率范围进行分析[4],检查各频率区域带的功率在全部功率谱中的百分比。疾病及损害部位不同,特定频率成分的功率增大,所以功率频谱检查可以推断损害的系统、部位。一侧迷路损害的病例,左右摆动方向0.08~0.2Hz的功率增大,两侧迷路障碍在前后摆动方向0.2~0.6Hz的功率增大,小脑损害的病例,左右摆动方向0.1~0.2Hz低率的功率增大。Mauritz[15]等报道,晚期小脑皮层萎缩(late cortical cerebellar atrophy)病人多见3Hz左右的前后摆动;前庭小脑区域(vestibulo-cerebellar lesions)病变多见到前后摆动、左右摆动时低频率的增加,而在新小脑综合症则无明显特征性所见。帕金森病伴震颤、姿势平衡功能障碍的患者,重心摆动检查及功率频谱在4~6Hz高频功率增加[9]
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    目前,国内对平衡功能的检查,眩晕、平衡障碍的判定,还只限于通过病史、体格检查、血流检查、影像学等。人体平衡功能重心摆动测定在我国的应用才刚刚开始,大多都处于实验性研究阶段。平衡功能重心摆动测定仪的测试有着容易施行,低消耗和更能直接揭示功能关联的优点,但重心检查是平衡功能检查的一个环节,因此必须注意和眼震检查神经学的检查相结合,相信随着重心摆动测定仪的广泛临床应用,必将开拓出平衡功能及其障碍研究的新领域。

    作者简介 文诗广(1965-),男,学士,神经科主治医师。研究方向:神经免疫;老年神经病学。

    参考文献

    [1][1]Basler A.Zur Physiology des Hockens[J]. Z Biol, 1929, 88:23~ 530

    [2]戴克戎,顾嘉瑜.人体平衡功能的定量评定及意义[J].中华医学杂志,1990,70(6):450~452
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    [3]王宁华,殷绣珍,徐本华.正常人平衡定量评测及相关因素初探[J].中华理疗杂志,1995,18(1):24~26

    [4]Kapteyn TS.Standarization in platform stabilometry being apart of pos turography[J].Agressology ,1983,24(7):321~ 326

    [5]日本神经科学会.重心动摇检查的标准[J].(日)EquilibriumRes,1983,42:367~369

    [6]时田乔.直立检查[M].见:神经耳科学II.(日)东京:金原出版,1985.14~34

    [7]Tokita T, Maseda M, Miyata H. The role of the labyrinth in standing posture regulation[J]. Acta Otolaryngol,1981,91:521~ 524
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    [8]时田乔.重心摆动检查[M].见:临床生理学入门.东京:金原出版,1980.378~411

    [9]文诗广,陈伟群,蒋云.帕金森病患者姿势平衡障碍的定量研究[J].现代康复,2000,4(2):190

    [10]文诗广,陈伟群.多发性硬化患者姿势平衡障碍的定量研究[J].现代康复,1999,3(2):36

    [11]山本博司.重心动摇[J].日本老年医学杂志,1998,36:859~863

    [12]时田乔,宫田英雄.老年人的重心动摇[J].日本老年医学杂志,1999,37:821~828

    [13]大川刚,时田乔.重心摆动检查-单位面积轨迹长的意义-健康对照研究(日)[J].EquilibriumRes,1995,54:296~306

    [14]石崎久义.老年人的姿势调节机制-摔倒与视觉的关系(日)[J].Equilibrium Res,1995,54:409~415

    [15]Mauritz KH, Dichgans J, Hufschmidt A. Quantitative analysis of stance in late cortical cerebellar atrophy of the anterior lobe and other forms of cerebellar ataxia[J]. Brain,1979,102:461~ 482

    (收稿:2000-02-11), 百拇医药