宋桂蕓，張璞，惲?xí)云?/p>

平衡儀靜態(tài)平衡功能參數(shù)正常參考值的建立及權(quán)重分析

宋桂蕓，張璞，惲?xí)云?/p>

[摘要]目的建立EAB-100平衡儀測(cè)試的靜態(tài)平衡參數(shù)正常參考值范圍，并篩選出有臨床應(yīng)用價(jià)值的參數(shù)。方法采用EAB-100平衡儀對(duì)227名健康人進(jìn)行睜眼和閉眼站立平衡功能測(cè)試。采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；用主成分分析法分析各參數(shù)在靜態(tài)平衡功能測(cè)試中的權(quán)重。結(jié)果建立了靜態(tài)平衡參數(shù)正常值范圍；軌跡長(zhǎng)、矩形面積、外周面積、有效值面積、坐標(biāo)X/Y軸偏移等參數(shù)權(quán)重系數(shù)高于平均權(quán)重。結(jié)論在睜眼、閉眼條件下靜態(tài)站立平衡測(cè)試多參數(shù)中，臨床應(yīng)重點(diǎn)分析軌跡長(zhǎng)、矩形面積、外周面積、有效值面積和坐標(biāo)X/Y軸偏移5項(xiàng)指標(biāo)，Romberg率重點(diǎn)分析外周面積的比率。

[關(guān)鍵詞]靜態(tài)平衡；評(píng)定；正常參考值；主成分分析；EAB-100平衡儀

[本文著錄格式]宋桂蕓，張璞，惲?xí)云?平衡儀靜態(tài)平衡功能參數(shù)正常參考值的建立及權(quán)重分析[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐, 2015, 21(9): 1069-1073.

CITED AS: Song GY, Zhang P, Yun XP. Measure static balance function with Active Balancer EAB-100: reference values and clinical significance [J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian, 2015, 21(9): 1069-1073.

平衡功能是人體運(yùn)動(dòng)、日常生活的基礎(chǔ)。近年來，隨著國(guó)內(nèi)康復(fù)技術(shù)的深入和發(fā)展，平衡功能評(píng)定已成為康復(fù)臨床中必做的常規(guī)評(píng)定項(xiàng)目，各種平衡量表和各種平衡儀器在臨床康復(fù)工作中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是針對(duì)各種平衡儀器的應(yīng)用研究較多[1-5]。由于這些儀器來自不同廠家，其參數(shù)以及參考值范圍亦有所不同。本研究旨在建立日本EAB-100平衡儀的靜態(tài)平衡正常參考值范圍，并從中篩選出更有價(jià)值的指標(biāo)作為臨床常規(guī)觀察指標(biāo)。

1　對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

2010年～2013年正常受試者227名，均為社區(qū)內(nèi)居民，其中男性111名，女性116名；年齡20～69歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①無神經(jīng)系統(tǒng)、耳鼻喉、骨科等影響平衡功能的疾??；②無眩暈史；③測(cè)試前未攝入可能影響平衡功能的藥物。

按年齡分為20～29歲、30～39歲、40～49歲、50～ 59歲、60～69歲共5組。按性別分組，男性組年齡、身高、體重均大于女性組(P<0.05)。各分組基本資料見表1、表2。

表1　受試者按年齡分組的基本資料

表2　受試者按性別分組的基本資料

1.2研究方法

1.2.1儀器

采用Active Balancer EAB-100平衡檢測(cè)儀(日本SAKAI公司)。該系統(tǒng)包括壓力平板傳感器、圖像顯示器，以及ABS20專用平衡處理和分析軟件。通過記錄壓力傳感器上的力學(xué)信號(hào)并將其轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)傳入電腦自動(dòng)進(jìn)行分析。

觀察參數(shù)：①軌跡長(zhǎng)(whole path length, WL)；②單位時(shí)間軌跡長(zhǎng)(unit path length, UNIT L)；③單位面積軌跡長(zhǎng)(unit area length, UAL)；④外周面積(circumference area, CIRCU A)，又稱包絡(luò)線面積；⑤矩形面積(rectangle area, ReA)；⑥有效值面積(effective value area, EFFEC A)；⑦X軸移動(dòng)重心中心偏差(deflection average displacement X, DAX)；⑧Y軸移動(dòng)重心中心偏差(deflection average displacement Y, DAY)。以上各參數(shù)均測(cè)定其實(shí)際值及Romberg率。

1.2.2檢查方法

被試者脫鞋，雙腳分開并平行，站立在儀器指定部位，雙腳間距84.3 mm，雙手自然下垂于身體兩側(cè)，雙眼平視前方，盡量保持身體穩(wěn)定。先睜眼、后閉眼，各測(cè)試1 min，中間間隔30 s。測(cè)試前，先向受試者介紹測(cè)試注意事項(xiàng)，以取得合作；測(cè)試時(shí)，盡量保持室內(nèi)環(huán)境安靜，受試者不能講話，不能做動(dòng)作。由同一名專業(yè)技師進(jìn)行測(cè)試操作。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。用單樣本Kruskal-Wallis檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以(xˉ±s)表示，不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)和四分位數(shù)間距[M(Q)]表示。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用Levene檢驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，方差齊使用單因素方差分析檢驗(yàn)，兩兩比較采用LSD t檢驗(yàn)；方差不齊則使用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，兩兩比較采用Nemenyi秩和檢驗(yàn)。非正態(tài)分布數(shù)據(jù)用Mann-Whitney U檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。采用主成分分析法確定平衡功能各參數(shù)的權(quán)重。

2　結(jié)果

2.1各參數(shù)測(cè)量結(jié)果

睜眼站立時(shí)，各年齡組組間比較除DAX (P<0.01)外，其余參數(shù)組間均無顯著性差異(P>0.05)，隨年齡增加，DAX有左偏增加。男、女間各參數(shù)均無顯著性差異(P>0.05)。見表3、表4。

閉眼站立時(shí)，WL、UNIT L隨年齡增長(zhǎng)明顯增加(P<0.01)，DAX隨年齡增長(zhǎng)左偏加大(P<0.05)。CIRCUA、ReA男性大于女性(P<0.01)。見表5、表6。

WL、UNIT L、CIRCU A以及EFFEC A對(duì)應(yīng)的Romberg率不同年齡組間有顯著性差異(P<0.05)，其余參數(shù)Romberg率各年齡組間均無顯著性差異(P> 0.05)。男、女間各參數(shù)對(duì)應(yīng)的Romberg率均無顯著性差異(P>0.05)。見表7、表8。

2.2主成分分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Kaiser-Meyer-Olkin (KMO)檢驗(yàn)及Bartlett球度檢驗(yàn)，符合主成分分析條件。睜眼、閉眼測(cè)試及Rombegr率最終分別提取到3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)特征值>1的主成分因子，分別代表面積、長(zhǎng)度及重心偏移。各主成分的累積貢獻(xiàn)率分別為82.189%、67.583%和71.289%。各因子負(fù)荷>0.4、權(quán)重系數(shù)高于平均水平的參數(shù)主要包括WL、UNIT L、ReA、CIRCU A、EFFECA等。見表9。

表3　睜眼站立時(shí)年齡組間各參數(shù)比較

表4　睜眼站立時(shí)性別間各參數(shù)比較

表5　閉眼站立時(shí)年齡組間各參數(shù)比較

表6　閉眼站立時(shí)性別間各參數(shù)比較

表7　年齡組間各參數(shù)Romberg率比較

表8　性別間各參數(shù)Romberg率比較

表9　主成分各因子負(fù)荷及權(quán)重系數(shù)較大的參數(shù)

3　討論

本文初步建立了EAB-100平衡儀對(duì)于不同年齡與性別人群的靜態(tài)平衡參考值范圍。

本研究顯示，睜眼測(cè)試時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)性別間無顯著性差異。King等發(fā)現(xiàn)，人的平衡能力強(qiáng)弱的分界在60歲，本研究睜眼測(cè)試時(shí)，多數(shù)參數(shù)各年齡段間無顯著性差異，軌跡長(zhǎng)和矩形面積呈隨年齡增長(zhǎng)逐漸增加。張建國(guó)等認(rèn)為，70歲以上女性站立時(shí)體重更偏向右后側(cè)[6]，本研究則顯示，重心左偏隨年齡增加逐漸加大，這可能與本研究中70歲以上女性較少，相關(guān)數(shù)據(jù)不足有關(guān)。

所有參數(shù)睜眼測(cè)試值均小于閉眼測(cè)試值，符合人體平衡功能調(diào)節(jié)機(jī)制，也與多數(shù)研究結(jié)果一致[7-9]；閉眼測(cè)試值男性某些參數(shù)大于女性組，這可能與女性的柔韌性更強(qiáng)有關(guān)[10]。

由于平衡測(cè)試的參數(shù)較多，這些參數(shù)在一定程度上相互重疊，增加了分析的復(fù)雜性，給臨床診斷、治療工作帶來諸多困難。從眾多參數(shù)中找出既敏感又能準(zhǔn)確反映平衡功能本質(zhì)的參數(shù)是臨床亟待解決的問題。本研究應(yīng)用主成分分析，探討在相同范疇內(nèi)參數(shù)的負(fù)荷，希望減少觀察指標(biāo)數(shù)量但又不失關(guān)鍵信息。

本研究提取到3個(gè)主成分因子，分別代表站立時(shí)的身體晃動(dòng)軌跡長(zhǎng)度、面積及坐標(biāo)偏移。

在靜態(tài)平衡測(cè)試中，重心移動(dòng)時(shí)的軌跡長(zhǎng)度(長(zhǎng)度因子)有WL、UNIT L、UAL 3個(gè)參數(shù)。其中WL反映測(cè)試時(shí)間內(nèi)重心移動(dòng)軌跡的總長(zhǎng)度，軌跡長(zhǎng)度越長(zhǎng)，說明重心擺動(dòng)越大，穩(wěn)定性越差；UNIT L反映身體重心移動(dòng)的速度，速度越快說明平衡越差；UAL 是WL與CIRCU A的商，表示身體重心軌跡在單位面積內(nèi)通過的長(zhǎng)度，UAL與WL和CIRCUA均相關(guān)，不能單獨(dú)反映平衡的某一方面。多個(gè)研究顯示，隨著年齡增長(zhǎng)，人體站立時(shí)重心移動(dòng)長(zhǎng)度加大，穩(wěn)定程度降低，軌跡長(zhǎng)度與平衡密切相關(guān)[11-13]，與本研究的結(jié)果一致。要特別關(guān)注老年人平衡功能下降與步態(tài)改變的問題，預(yù)防老年人跌倒[14]。在長(zhǎng)度因子中，WL、UNIT L的權(quán)重系數(shù)高于平均值，提示W(wǎng)L、UNIT L兩個(gè)參數(shù)較UAL更有價(jià)值。由于這兩個(gè)參數(shù)高度一致，因此，臨床可選擇WL代表人體重心軌跡移動(dòng)長(zhǎng)度。

ReA、CIRCU A、EFFEC A均表示身體重心晃動(dòng)的范圍(面積因子)，重心移動(dòng)覆蓋的面積越大，人體重心移動(dòng)的范圍越大，站立的穩(wěn)定性越差，平衡障礙越嚴(yán)重；重心晃動(dòng)的面積還反映姿勢(shì)的細(xì)微調(diào)節(jié)及脊髓對(duì)姿勢(shì)的固有反射性調(diào)節(jié)[15]，即踝關(guān)節(jié)模式的姿勢(shì)調(diào)節(jié)和全身姿勢(shì)張力的調(diào)節(jié)。

ReA是重心在X和Y軸最大振幅的乘積，即人體重心偏離中心最遠(yuǎn)處的中心點(diǎn)構(gòu)成的矩型面積，是人體重心在前后、左右兩個(gè)方向移動(dòng)的最大范圍，并不能準(zhǔn)確反映重心移動(dòng)的實(shí)際范圍。羅志增等認(rèn)為，重心動(dòng)搖徑(重心晃動(dòng)的最大范圍)有很大偶然性[8]。

CIRCU A指人體重心移動(dòng)軌跡包圍成的多邊形表面積的總和，顯示的是重心移動(dòng)的實(shí)際形狀。它直觀反映人體晃動(dòng)時(shí)重心所經(jīng)過的區(qū)域范圍和人體晃動(dòng)的程度。EFFEC A是指當(dāng)移動(dòng)振幅改變時(shí)，身體的重心隨時(shí)間經(jīng)過而移動(dòng)的情況[16]，與ReA、CIRCU A相比，EFFEC A不僅反映重心移動(dòng)的廣度，還反映重心移動(dòng)的密度，是重心移動(dòng)頻度的體現(xiàn)。

主成分分析顯示，睜、閉眼測(cè)試時(shí)，ReA、CIRCU A權(quán)重系數(shù)均高于平均權(quán)重系數(shù)；閉眼狀態(tài)下EFFEC A的權(quán)重系數(shù)高于平均權(quán)重系數(shù)值。結(jié)合以前的研究，在靜態(tài)平衡測(cè)試中，分析身體重心軌跡擺動(dòng)的范圍應(yīng)該選取CIRCUA、EFFECA兩個(gè)指標(biāo)。

DAX、DAY表示身體重心在坐標(biāo)軸(左右、前后)的偏移(坐標(biāo)偏移因子)。有研究認(rèn)為，DAX、DAY并不能代表身體重心，因?yàn)槊看螠y(cè)試站立者的位置都不完全一樣，因此這兩個(gè)參數(shù)具有較大偶然性[17]；也有研究認(rèn)為，DAX、DAY能夠提示受試者存在肌緊張的不對(duì)稱性情況[18-19]，這種DAX、DAY的異常偏移會(huì)導(dǎo)致姿勢(shì)缺陷而影響平衡功能。黃勇等認(rèn)為，睜眼狀態(tài)下，抬腳過程中，左腳負(fù)重時(shí)青年女性的平衡好于青年男性，即男性重心在X、Y軸擺動(dòng)軌跡長(zhǎng)度大于女性[20]；王紅梅等也認(rèn)為，人體平衡能力與重心位置及支撐面積有關(guān)[21]。DAX、DAY應(yīng)該作為反映身體重心在X、Y軸偏移情況的重要參考指標(biāo)。

Romberg率是直立位下閉眼與睜眼所測(cè)參數(shù)的比值，用于判斷平衡障礙的性質(zhì)。Romberg率增大，提示軀體本體感覺障礙；Romberg率減小，提示視覺干擾或操作者因素影響[16]。主成分分析結(jié)果提示，ReA、CIRCU A的Romberg率具有臨床分析價(jià)值。基于以上分析，CIRCUA的Romberg率更有價(jià)值。

本研究初步建立了健康人EAB-100平衡儀測(cè)試的靜態(tài)平衡參數(shù)分年齡、性別的參考值范圍；靜態(tài)平衡測(cè)試應(yīng)重點(diǎn)分析WL、CIRCU A、EFEEC A、DAX、DAY，以及CIRCUA的Romberg率。

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·臨床研究·

作者單位：1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；2.中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院康復(fù)評(píng)定科，北京市100068。作者簡(jiǎn)介：宋桂蕓(1972-)，女，漢族，北京市人，副主任技師，主要研究方向：康復(fù)評(píng)定。通訊作者：惲?xí)云?，女，教授，主任醫(yī)師。E-mail: xiaoping_yun@163. com。

Measure Static Balance Function with Active Balancer EAB-100: Reference Values and Clinical Significance

SONG Gui-yun, ZHANG Pu, YUN Xiao-ping
1. Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine, Beijing 100068, China; 2. Department of Rehabilitation Evaluation, Beijing Bo'ai Hospital, China Rehabilitation Research Center, Beijing 100068, China

Abstract:Objective To establish the reference values of static balance function with Active Balancer EAB-100 in healthy Chinese adults, and to screen the valuable indices for clinical work. Methods There were 227 healthy adults measured with Active Balancer EAB-100 when standing still with eyes opened and closed. All the data recorded were analyzed with SPSS 19.0, and the weight of every parameter was obtained with principal component analysis. Results The reference values of parameters for static balance function were established in healthy Chinese adults. The loadings of whole path length, rectangle area, circumference area, effective value area, deflection center displacement X, deflection center displacement Y, rectangle area of Romberg rate and circumference area of Romberg rate were more than average. Conclusion It is need to focus on whole path length, circumference area, deflection center displacement X, deflection center displacement Y, and effective value area and circumference area of Romberg rate much more in clinical practice for the static balance assessment.

Key words:static balance; assessment; reference value; principal component analysis.Active Balancer EAB-100

(收稿日期：2014-12-30修回日期：2015-07-22)

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2015.09.018

[中圖分類號(hào)]R493

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1006-9771(2015)09-1069-05