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        三維步態(tài)與運動分析系統(tǒng)測量步行過程中時空參數(shù)的信效度檢驗

        2022-06-07 22:59:48宋偉鳴
        體育時空 2022年7期
        關(guān)鍵詞:步態(tài)效度信度

        宋偉鳴

        中圖分類號:G804? ?文獻標識:A? ? ?文章編號:1009-9328(2022)04-285-02

        摘? 要? 目的:以Protokietics Movement Analysis Software(PKMAS)作為校標,探究三維步態(tài)與運動分析系統(tǒng)(RealGait)測量步行過程中時空參數(shù)的信度和效度。方法:18名健康參與者來訪兩次,間隔7天。采用診斷試驗可重復(fù)性的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)評價信度;采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)(R)和Bland-Altman圖來確定效度。結(jié)果:單因素方差分析表明兩次測量結(jié)果無顯著性差異(P>0.05);RealGait對所有步態(tài)參數(shù)測量均表現(xiàn)出良好的信度(ICC 2,k≥0.749);效度方面,RealGait和PKMAS的測量結(jié)果具有強相關(guān)性(R≥0.77);Bland-Altman圖同樣顯示出良好的一致性。結(jié)論:三維步態(tài)與運動分析系統(tǒng)在步態(tài)時空參數(shù)測量中具有良好的信效度,是測量健康人群步態(tài)的可靠工具。

        關(guān)鍵詞? RealGait? 步態(tài)? 信度? 效度

        步態(tài)(Gait)是人體行走時所表現(xiàn)的姿態(tài)。成年人行走時的步態(tài)是唯一的,穩(wěn)定的,不易改變的;步態(tài)是周而復(fù)始的過程,具有一定的周期性和方向性;在不同的時空環(huán)境中,步態(tài)會表現(xiàn)出不同的時空特征。步態(tài)分析已是識別損傷或疾病、預(yù)測跌倒和量化干預(yù)效果的重要環(huán)節(jié)。步速、步長、步態(tài)周期等參數(shù)與健康狀況、活動水平和生活質(zhì)量高度相關(guān),并可預(yù)測未來某些疾病的發(fā)病率和死亡率。PKMAS是一種成熟的步態(tài)量化設(shè)備,已有多項研究使用其數(shù)據(jù)并從中得出了大量時間和空間結(jié)果的測量特性。相較于實驗室環(huán)境,便攜式設(shè)備的發(fā)展使步態(tài)評估更加便捷,受益人群更加廣泛。

        RealGite(諾誠電氣,上海)旨在測量步態(tài)過程中的時空參數(shù)。截至目前,RealGite在測量步態(tài)過程中的時空參數(shù)的信效度尚未見報道。為了更好地解釋諸多使用RealGite步態(tài)數(shù)據(jù)的研究,并能夠與其他已公布地步態(tài)測量工具的數(shù)據(jù)進行比較,本研究以PKMAS作為校標,確定RealGite在測量步行過程中時空參數(shù)的信度和效度。

        一、實驗對象與方法

        (一)研究對象

        健康參與者18例(女性9名,男性9名;年齡24.1±0.8歲,身高175.9±5.2cm,體重69.6±10.1kg)。納入標準:(1)近三個月內(nèi)無下肢損傷;(2)無下肢手術(shù)史;(3)自愿簽署知情同意書。排除標準:(1)長期服用精神類藥物;(2)患有神經(jīng)退行性等可能影響步行任務(wù)的疾病。

        (二)實驗方法

        18名健康參與者來訪實驗室兩次,時間相隔7天。第一次來訪,受試者需要在10米的步道完成6次成功的步行測試:使用RealGait和PKMAS系統(tǒng)收集數(shù)據(jù),各3次。第二次來訪,只使用RealGait完成3次測試并收集數(shù)據(jù)。RealGait是一款便攜式步態(tài)設(shè)備。測試前,將17個內(nèi)含高性能嵌入式微處理器DSP數(shù)據(jù)采集處理模塊的傳感器綁定在受試者頭、肩、背、腰、髖、膝和踝相應(yīng)位置處并進行姿勢糾正。RealGait系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采樣頻率為120Hz。

        (三)統(tǒng)計學(xué)方法

        符合正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標準差表示。使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC 2,k)和測量標準誤(SEM)評估信度。使用第一階段的數(shù)據(jù)分析診斷試驗的可重復(fù)性來評估相對信度;絕對信度以測量標準誤(SEM)檢測。使用Pearson相關(guān)系數(shù)(R)和Bland-Altman 95%的一致性限值來評估RealGait和PKMAS之間的效度。應(yīng)用SPSS26.0進行統(tǒng)計分析。P<0.05為差異表示具有統(tǒng)計學(xué)意義。

        二、結(jié)果

        (一)信度檢驗

        RealGait和PKMAS診斷試驗可重復(fù)性結(jié)果顯示,除擺動相(ICC 2,K=0.749),其余變量可重復(fù)性均為較好ICC(2,K≥0.771,表1)。

        (二)效度檢驗

        RealGait和PKMAS測量結(jié)果間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)顯示出很強的相關(guān)性(r≥0.771,p<0.001)。RealGait測試結(jié)果普遍低于PKMAS(表2)。Bland-Altman圖顯示:步幅時間和步頻結(jié)果中所有案例均落在一致性界限內(nèi);步幅、步長、步寬、步速擺動相和支撐相結(jié)果中都只有5.56%(1/18)的點超出Loa95% CI,但所有指標的平均差值與0相比沒有差異(p>0.05)。

        三、討論

        步態(tài)分析是研究步行規(guī)律的方法,是一種對人體行走方式進行客觀記錄并對步行功能進行系統(tǒng)評價的有效手段,目的是揭示人體步態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素。目前,步態(tài)分析常用的設(shè)備有便攜式設(shè)備和實驗室設(shè)備兩種。PKMAS屬于全自動設(shè)備構(gòu)建的實驗室設(shè)備,能夠精確采集人體步行過程中的動力學(xué)參數(shù)和運動學(xué)參數(shù)。然而,這些設(shè)備在便攜性和價格方面存在不足,限制了其的可推廣性和適用性。相比之下,RealGait對場地要求不高,易于操作,可以進行不同環(huán)境下的步行測試,例如上下樓梯和跨越障礙以滿足不同的研究需求。

        結(jié)果顯示,ICC值介于0.749~0.973,表明不同測試方法測量健康人群步態(tài)參數(shù)的精確程度較高,診斷試驗可重復(fù)性較好。SEM值顯示,兩種設(shè)備測試間步速指標存在差異,步速指標的SEM%為29.1%,其余指標具有良好的一致性。這與先前研究結(jié)果一致,步態(tài)研究常存在難以精確控制步速的局限,盡管提示受試者以最舒適的速度參與步行測試,但是測試環(huán)境對步行過程造成一定影響,與其正常行走有所不同,可能需要使用節(jié)拍器來控制步行速度。

        研究顯示RealGait和PKMAS具有很高的相關(guān)性(r≥0.771,P<0.001),說明在兩種設(shè)備在測試以上8項步態(tài)指標上可以相互替代。Bland-Altman一致性分析表明,對于所有結(jié)果,兩者相比存在細微的偏差。RealGait的測試結(jié)果略低于PKMAS,結(jié)合各項指標兩次測試的均值和實際情況考慮,這種差異是可以接受的。

        綜上所述,目前的數(shù)據(jù)首次證明RealGait是一種可靠的步態(tài)時空參數(shù)測量工具,但本研究僅以健康人群為對象,后續(xù)研究將進一步擴大樣本量,針對特定人群和特定任務(wù)進行更深入的探討。此外,推薦與動力學(xué)測量工具結(jié)合使用,能更全面地評估人體步態(tài)特征。

        四、結(jié)語

        本研究中RealGait測試所得步幅、步寬、步速、步長、步長時間、步頻、支撐相和擺動相可以與PKMAS值互換。三維步態(tài)與運動分析系統(tǒng)在步態(tài)時空參數(shù)測量中具有良好的信效度,是測量健康人步態(tài)的可靠工具。

        參考文獻:

        [1]張子華,紀仲秋,龐博,等.老年人步態(tài)穩(wěn)定性、步態(tài)評價與跌倒風險的研究進展[J].中國康復(fù)理論與實踐,2019,25(07):793-796.

        [2]覃朝暉,于普林,烏正賚.老年人跌倒研究的現(xiàn)狀及進展[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志,2005(09):711-714.

        [3]鄭盼盼,謝麗娟.老年患者跌倒的危險因素分析及護理對策[J].中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志,2020,22(12):95-97.

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