朱志強 趙剛 田野

深圳大學(xué)體育學(xué)院（深圳518060）

平衡能力與肌肉力量、速度、耐力等身體素質(zhì)一樣，是影響人體運動表現(xiàn)的重要因素之一，在提高競技運動能力、增進大眾健康和運動康復(fù)中具有重要意義[1，2]。平衡能力缺陷或不足不僅影響運動能力，也會增加運動損傷風(fēng)險[2-4]。因此，平衡能力的評測和干預(yù)通常被視為提高運動能力和預(yù)防運動損傷不可或缺的重要組成部分。

平衡能力是指身體抵抗破壞平衡的外力，以保持全身處于穩(wěn)定狀態(tài)的能力，又可稱為姿態(tài)穩(wěn)定性。姿態(tài)穩(wěn)定的控制過程中需要視覺、本體感覺和前庭系統(tǒng)迅速、持續(xù)的提供反饋信息，并根據(jù)反饋信息神經(jīng)肌肉迅速執(zhí)行平衡控制任務(wù)[5]。因此，根據(jù)平衡控制過程對平衡能力進行精準(zhǔn)評估，并依據(jù)評估結(jié)果設(shè)計合理有效的訓(xùn)練方案是提高運動能力、降低運動風(fēng)險的有效途徑。

以往傳統(tǒng)的平衡能力測試大多采用閉眼站立試驗（Romberg’s test）、平衡量表檢查法（Berg 平衡量表、Fugl-Meyer 平衡反應(yīng)測試）、起立行走測試（time up to go，TUG）等方法。以上測試方法操作簡單，但精度不足且缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)，在競技體育和運動康復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用都受到較大的限制。隨著平衡測試技術(shù)和設(shè)備的數(shù)字化和智能化，在競技體育、運動損傷、運動康復(fù)等領(lǐng)域，平衡能力研究中智能化測評手段的應(yīng)用不斷增多。為了更好地了解國外平衡能力測評中智能化設(shè)備的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，本文通過PubMed數(shù)據(jù)庫檢索了2011～2021年期間競技體育、運動損傷、運動康復(fù)等研究領(lǐng)域中與平衡能力相關(guān)的文獻，介紹智能化平衡能力測試在運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進展，以期為我國競技體育和大眾健康的研究提供參考依據(jù)。

本文通過PubMed 數(shù)據(jù)庫采用主題詞（Postural Equilibrium、Posture Equilibrium、Posture Equilibriums Balance、Balance，Postural、Postural Equilibrium、Equi?librium，Postural、Posture Balance、Balance，Posture、Posture Balances、Musculoskeletal Equilibrium、Equilib?rium，Musculoskeletal、Control，Postural、Postural Con?trol、Postural Controls、Posture Control、Control，Pos?ture、Posture Controls）和（Skiing、Snowboard、Skate、Snow Sport、Sports、Athlete Performance、Physical En?durance、Physical Endurance、Athletic Injury、Baseball、Basketball、Bicycling、Boxing、Cricket Sport、Football、Basketball、Bicycling、Boxing、Baseball、Football、Golf、Gymnastics、Hockey、Martial Arts、Mountaineering、Rac?quet Sports、Tennis、Running、Jogging、Marathon Run?ning、Soccer、Sports for Persons with Disabilities、Team Sports、Track and Field、Volleyball、Walking、Water Sports、Swimming、Weight Lifting、Wrestling、Youth Sports、Rehabilitation）對2011年-2021年期間發(fā)表英文文獻進行檢索，共檢索文獻4831篇。再根據(jù)題目和摘要進行了進一步篩選，并對篩選后與競技運動、運動損傷和運動康復(fù)相關(guān)的平衡能力研究文獻進行了進一步的甄別、系統(tǒng)分析和梳理。

1 智能化平衡能力測評方法

1.1 智能化平衡能力測試設(shè)備

智能化靜態(tài)平衡能力測評主要通過測力臺（如：Kistler[6]和AMTI[7]）采集受試者的壓力中心（centre of pressure，COP）評估平衡能力。為了進一步觀察姿態(tài)擺動情況，測力臺也常結(jié)合運動捕捉系統(tǒng)（如：VICON[6]）計算質(zhì)心（centre of gravity，COG）?；跍y力臺和運動捕捉系統(tǒng)的平衡測試方法所采集的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠，但數(shù)據(jù)處理需要耗時較多[8]。此外，人體的平衡控制過程是需要信息交互的多任務(wù)活動，單一靜態(tài)平衡能力測試無法反映真實的人體動態(tài)平衡能力[9]。因此，為提高平衡測試的效率和測試數(shù)據(jù)的可靠性，平衡測評需要操作更加簡易和功能更加豐富的一體化智能平衡測試設(shè)備。

目前，一體化智能平衡測試設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，為了提高一體化設(shè)備的測試精度，2013年國際姿態(tài)和步態(tài)研究協(xié)會（International Society for Posture and Gait Research，ISPGR）的國際臨床平衡測量標(biāo)準(zhǔn)委員會（International Standardization Committee for Clinical Stabilometry，ISCCS）建議COP測試的準(zhǔn)確度為0.1 mm，精確度為0.05 mm。根據(jù)該測量標(biāo)準(zhǔn)，ISCCS推薦了四款平衡測試設(shè)備：Bertec BP-5050，Vestibu?lar Technologies CAPS Professional，Vestibular Tech?nologies CAPS Lite three- component balance plat?forms，NeuroCom Balance Manager SMART EquiT?est。Carrick 等[10]也檢驗了以上四種平衡設(shè)備的精準(zhǔn)度，結(jié)果顯示四種設(shè)備的精確度和精準(zhǔn)度都是可靠的。

其中，Neurocom 系列智能化平衡測評系統(tǒng)在體育領(lǐng)域可能具有較好的應(yīng)用前景。它通過穩(wěn)定/不穩(wěn)定的支撐面和視覺反饋系統(tǒng)可實現(xiàn)平衡的本體感覺功能檢測和多種平衡控制功能檢測[10，11]。目前，該設(shè)備在平衡的前庭功能研究中使用頻次最高。Labanca等[11]對2008～2019年之間關(guān)節(jié)置換術(shù)后平衡的前庭測試所使用儀器進行了分析，結(jié)果顯示Neurocom Balance Mas?ter System 在研究中使用的次數(shù)最多。與傳統(tǒng)的平衡測試方法相比，該設(shè)備測試精度高、功能豐富、測試流程簡便，在體育領(lǐng)域中應(yīng)用具有較明顯優(yōu)勢。但Neu?rocom平衡測試儀器在體育領(lǐng)域的使用還較少，本研究僅發(fā)現(xiàn)Cortes 等[12]、Fong 等[13]、Yeh 等[14]、Gao 等[15]和Le?ong 等[16]在競技運動能力研究中使用Neurocom 智能平衡測試系統(tǒng)，這種現(xiàn)象可能是由于Neurocom 系列產(chǎn)品體積較大、質(zhì)量重、不便于搬運，且儀器價格較昂貴。

除Neurocom 系列設(shè)備外，還有較多其他智能化測試設(shè)備被用于平衡功能研究。其中，Biodex 平衡測試系統(tǒng)精準(zhǔn)可靠，應(yīng)用最廣泛。Miner 等[17]比較了Neuro?com Smart Equitest系統(tǒng)與BiodexBioSway?平衡測試的精準(zhǔn)度，結(jié)果顯示兩種測試儀器的可靠性相當(dāng)。目前，Biodex 的平衡測試系統(tǒng)已被應(yīng)用到足球[18]、籃球[19]、格斗[20]、田徑[21]和排球[22]等項目的平衡能力研究。除此之外，平衡測試也會使用Sway Balance[23]、MFT S3-Check[24]、King-Devick[25]、Wii fit[26]和XboxKinect[27]等智能化平衡測評設(shè)備。

1.2 智能化平衡能力測試方法與指標(biāo)

智能化平衡能力測評通常采用的變量有：測試狀態(tài)、測試支撐腿、測試支撐面、信息反饋情況等。測試狀態(tài)包括：靜、動態(tài)測試；測試支撐腿包括：單、雙腿支撐；測試支撐面包括：穩(wěn)定、非穩(wěn)定支撐面測試；信息反饋情況包括：有、無信息反饋[28]。此外，平衡能力研究也常采用多個變量相結(jié)合的平衡測評方法[29]。

1.2.1 靜態(tài)指標(biāo)

數(shù)字化平衡測試的指標(biāo)可分為靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)。常用的靜態(tài)平衡指標(biāo)有：COP、COG、穩(wěn)定極限（limit of stability，LOS）、平衡誤差平衡評分（balance error scoring system，BESS）等[30]。

COP：是指足-地面接觸面上整個壓力的中心點，該作用點是反映肢體搖擺和姿態(tài)平衡控制能力的綜合變量。COG：通過各肢體的加權(quán)三維位置計算出身體整體質(zhì)量中心（質(zhì)心），質(zhì)心在地面上的垂直投影即為COG，它反映質(zhì)心的搖擺情況。COG 與COP 都反映姿態(tài)平衡控制特征，但兩個指標(biāo)所反映的身體擺動速度和頻率等變量存在一定差異[31]。LOS：反映身體處于極限不平衡狀態(tài)下受試者維持平衡的能力，測試要求受試者將身體重心以最快速度移向指定位置，檢測在不同方向受試者維持平衡的能力[32]。BESS：是基于測力臺-平衡測試的偏移誤差進行綜合評分，反映姿態(tài)控制能力和感覺組織功能[33]。

1.2.2 動態(tài)指標(biāo)

動態(tài)平衡測試主要指標(biāo)有：動態(tài)平衡指數(shù)（dynam?ic postural stability index，DPSI）、平衡時間（time to stabilization，TTS）等[34]和感覺統(tǒng)合測試（sensory organi?zation test，SOT）等指標(biāo)[13，16]。

TTS和DPSI都是反映受試者高空落地后單腿著地快速維持質(zhì)心平衡的能力。TTS：是指受試者從著地到姿態(tài)處于穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間。DPSI：是受試者著地后0～3 秒地面反作用力在垂直、前后、左右方向均方差的綜合系數(shù)[34]。

SOT 在近些年的平衡能力測評中越來越受到重視。它是Neurocom 提供的動態(tài)姿態(tài)控制指標(biāo)，通過Neurocom 配有的視覺環(huán)繞移動測力系統(tǒng)，改變本體感覺、前庭感覺和視覺等信息輸入，在不同感覺信息輸入的條件下記錄受試者平衡控制的過程，并形成綜合平衡分數(shù)。該指標(biāo)可反映受試者動、靜態(tài)平衡能力和本體感覺、視覺、前庭等功能[35]。

2 智能化平衡能力測評的應(yīng)用人群

2.1 運動員

現(xiàn)有的文獻顯示排球[36]、籃球[37]、高爾夫[38]、棒球[39]、體操[14]、跆拳道[16]、橄欖球[40]、高山滑雪[41]等項目的平衡能力檢測都在采用智能化測評手段。目前，智能化平衡測評主要用于運動員競技能力分析、運動損傷和康復(fù)效果評估、平衡干預(yù)效果評估。對平衡能力要求較高的項目，如體操、高山滑雪[41]，智能化平衡測評主要用于競技能力分析。在同場對抗性項目中，如跆拳道[16]和橄欖球[40]，智能化平衡測評較多用于運動損傷和運動康復(fù)效果評估。在其他的項目中，智能化平衡測評較常被用于不同平衡能力干預(yù)方案的效果評估。

2.2 普通人群

普通人群中，采用智能化平衡測評手段的主要有老年人和有平衡功能缺陷的患者。隨著年齡的增長，老年人平衡能力不斷出現(xiàn)下降，并對老年生活質(zhì)量造成不良影響。為改善老年人的生活質(zhì)量，智能化平衡評測手段被用于老年人平衡能力特征分析和平衡能力的干預(yù)效果評估[42]。在平衡能力缺陷的患者中，智能化平衡評測手段具有比較廣泛的應(yīng)用。在中風(fēng)偏癱、帕金森病、前庭功能缺陷等患者人群中，智能化平衡測評手段主要用于疾病診斷和康復(fù)效果評估[43，44]。

3 智能化平衡能力評測的應(yīng)用目的

3.1 運動能力分析

平衡能力是運動員運動能力的重要構(gòu)成部分，也是分析運動員競技能力的重要途徑之一。通過智能化平衡測評手段可從平衡的視角對運動員競技能力進行更加精準(zhǔn)、精細、有效的評估。Yeh 等[14]比較了不同算術(shù)任務(wù)下的藝術(shù)體操運動員的平衡能力與對照組之間的差異，結(jié)果顯示在高難度算術(shù)任務(wù)要求下藝術(shù)體操運動員SOT 平衡表現(xiàn)更好，該結(jié)果提示在具有挑戰(zhàn)性的平衡任務(wù)中，與對照組相比，藝術(shù)體操運動員傾向于采用視覺比例較高、本體感覺比例較低的平衡策略。Gao 等[15]通過SOT 檢查了高爾夫球運動員與健康成年人本體感覺、視覺和前庭輸入在姿態(tài)控制中的差異，結(jié)果顯示高爾夫球運動員視覺和前庭表現(xiàn)顯著優(yōu)于健康成年人，體感表現(xiàn)沒有顯著差異。Leong 等[16]通過6 種視覺和體感輸入條件下的SOT 和觸發(fā)落地測試（selftriggered drop test，STD），比較了接受過跆拳道訓(xùn)練的運動員與未受訓(xùn)練者的平衡能力，結(jié)果顯示接受過跆拳道訓(xùn)練者SOT平衡表現(xiàn)更好，落地TTS更短，并提示接受過跆拳道訓(xùn)練者可能更多地通過本體感覺和前庭維持平衡。

不同技術(shù)等級運動員平衡能力的比較研究結(jié)果顯示，排球[36]、籃球[37]、高爾夫[38]、棒球[39]、藝術(shù)體操[14]、跆拳道[16]等項目的運動員競技運動水平越高，平衡能力越好。Pau等[30]通過DPSI、TTS、COP等指標(biāo)調(diào)查了不同運動技術(shù)等級足球運動員的平衡能力，也得到一致的結(jié)果。該現(xiàn)象可能有兩個原因：1）大量重復(fù)性訓(xùn)練使運動員更多地依靠視覺和本體感覺控制平衡。2）大量的訓(xùn)練改善運動員的協(xié)調(diào)、力量和關(guān)節(jié)活動范圍，使運動員平衡能力提高[5，40]。同時，研究也顯示高山滑雪運動員的競技能力與平衡能力之間不存在相關(guān)性[40]。這可能由于優(yōu)秀的高山滑雪運動員將更多的注意力放在了控制滑雪靴而不是控制姿態(tài)平衡[41]。

3.2 干預(yù)平衡效果評估

智能化平衡測評也被大量用于平衡能力干預(yù)效果的評估。其在訓(xùn)練干預(yù)和非訓(xùn)練干預(yù)中都有大量的應(yīng)用。訓(xùn)練干預(yù)的應(yīng)用集中于專項訓(xùn)練、單一訓(xùn)練手段和混合訓(xùn)練等的干預(yù)效果評估。非訓(xùn)練干預(yù)主要用于穿戴裝備和視覺互動游戲等的干預(yù)效果評估。

3.2.1 訓(xùn)練干預(yù)的效果評估

專項訓(xùn)練方面，Wojtyczek等[45]通過MFT S3-Check調(diào)查了單次高山滑雪訓(xùn)練前后平衡能力的變化，結(jié)果顯示本體感覺和穩(wěn)定性指數(shù)顯著改善。單一干預(yù)訓(xùn)練方面，智能化評測在平衡訓(xùn)練和超等長訓(xùn)練干預(yù)平衡能力的效果中都有應(yīng)用。Jakobsen 等[46]調(diào)查了6 周平衡訓(xùn)練對足球運動員COP 的影響，結(jié)果顯示平衡訓(xùn)練干預(yù)后運動員的COP 擺動速度下降，平衡控制能力上升。Lee等[47]通過測力臺和運動捕捉系統(tǒng)研究了8周超等長訓(xùn)練對跆拳道運動員動態(tài)平衡能力和著地穩(wěn)定性的影響，結(jié)果顯示超等長訓(xùn)練會改變膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的著地策略，減少重心的前后方向擺動。多種訓(xùn)練組合方面，Al-Attar 等[29]將179 名女運動員被試分為超等長訓(xùn)練組、平衡訓(xùn)練組、超等長訓(xùn)練+平衡訓(xùn)練組和對照組進行6周干預(yù)，采用Biodex檢測了不同干預(yù)方案對平衡能力的影響，結(jié)果顯示：與對照組相比，組合訓(xùn)練組的LOS顯著改善，動態(tài)平衡能力提高。

3.2.2 非訓(xùn)練干預(yù)的效果評估

非訓(xùn)練干預(yù)方面，智能化測評主要用于視覺互動和穿戴裝備等的平衡干預(yù)效果評估。視覺互動相關(guān)研究顯示：沉浸式虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）、Xbox Ki?nect和Nintendo Wii Fit等視覺互動干預(yù)游戲?qū)ζ胶饽芰Χ加蟹e極的影響。Vernadakis 等[27]將63 名有傷病史的運動員隨機分成XboxKnetic 干預(yù)組、理療組和控制組，采用Biodex 比較了不同干預(yù)方案對受試者綜合平衡指數(shù)（overall stability index，OSI）和LOS 的影響，結(jié)果顯示Xbox Kinect 干預(yù)可改善運動員的OSI 和LOS，且效果優(yōu)于理療組。Michalski 等[48]采用Nintendo Wii Fit 內(nèi)置的視覺滑雪游戲干預(yù)受試者的姿態(tài)控制能力，結(jié)果顯示10 次視覺滑雪干預(yù)后受試者滑雪時骨盆和軀干的擺動減小。在VR 干預(yù)效果研究中，Reneker 等[49]根據(jù)神經(jīng)可塑性原理和感覺運動控制的過程設(shè)計了9種VR訓(xùn)練程序，并隨機將130名足球運動員分為VR干預(yù)組和對照組，干預(yù)組接受了6 周的沉浸式VR 干預(yù)，結(jié)果顯示9 種方案中的7 種VR 干預(yù)訓(xùn)練可顯著改善運動員的運動控制和平衡能力。

此外，特制的穿戴裝備在改善平衡能力方面也有積極效應(yīng)。Michael等[50]將運動員隨機分為睜眼和閉眼的合身加壓緊身服、寬松緊身服和傳統(tǒng)運動服等六組，并通過測力臺和運動捕捉系統(tǒng)采集比較了受試者的COP 和COG，研究發(fā)現(xiàn)加壓緊身衣可降低閉眼條件下的單腿COP 和COG 的擺動，提高姿態(tài)控制穩(wěn)定性，降低運動損傷風(fēng)險。

3.3 運動損傷評估

運動損傷評估是智能平衡能力測評的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。運動損傷評估中，Vander Vegt 等[51]對207 名運動員進行了腦震蕩問卷調(diào)查、癥狀分級調(diào)查、認知評估和SOT測試，并對多個指標(biāo)進行了多元線性回歸，結(jié)果顯示反應(yīng)時和執(zhí)行力得分與SOT測試的綜合平衡能力和前庭得分呈正相關(guān)，反應(yīng)時間和視覺得分呈正相關(guān)，并認為SOT 可用于評估和甄別腦震蕩損傷。除SOT外，通過BESS也能有效甄別運動相關(guān)的腦震蕩患者。Ruhe等[52]通過分析1980～2013年間發(fā)表的5篇原創(chuàng)研究，比較了BESS和SOT在運動員運動性腦震蕩患者平衡能力評估中的差異，結(jié)果顯示BESS是一種簡單有效的評估方式，但這種測試方式具有主觀性和學(xué)習(xí)效應(yīng)，而SOT 對姿態(tài)控制過程的細微變化非常敏感。與Ruhe 等的研究相似，Murray 等[26]通過比較Wii fit、SOT 和BESS 等平衡測試方法在檢測腦震蕩運動員平衡障礙中的信度和效度，結(jié)果顯示BESS可甄別腦震蕩后3天內(nèi)的平衡能力差異，但3天后的平衡能力檢測需要通過SOT 或Wii fit 等方法?？梢?，SOT 在損傷評估特別是腦震蕩損傷的評估中具有更明顯的優(yōu)勢。

3.4 損傷風(fēng)險與康復(fù)療效評估

智能化平衡能力測評在運動損傷風(fēng)險和康復(fù)效果評估中也有較好的應(yīng)用。Caccese等[53]調(diào)查了頭球撞擊次數(shù)高和低對足球運動員在不同視覺、前庭感覺、本體感覺條件下的姿態(tài)控制能力的影響，結(jié)果顯示：高頻撞擊組質(zhì)心擺動的面積、速度和總功高于低頻撞擊組，同時高頻撞擊組的前庭反應(yīng)滯后，并提示高頻頭球撞擊可能增大平衡能力受損的風(fēng)險。Sweeney 等[54]比較了藝術(shù)表現(xiàn)類項目（體操、啦啦操）和球類項目（排球、籃球）運動員腦震蕩后姿態(tài)控制特征，結(jié)果顯示：藝術(shù)表現(xiàn)類運動員的BESS誤差顯著小于球類運動員，該結(jié)果表明腦震蕩對藝術(shù)表現(xiàn)類運動員平衡能力的影響小于球類項目。Steib 等[4]調(diào)查了有踝關(guān)節(jié)扭傷史運動員疲勞前后TTS 和COP 的變化，結(jié)果顯示跑步誘發(fā)的疲勞會影響有踝關(guān)節(jié)扭傷史運動員的靜態(tài)和動態(tài)平衡控制能力，增加踝關(guān)節(jié)再次受傷的風(fēng)險。

在關(guān)節(jié)置換術(shù)后康復(fù)中的應(yīng)用方面，Labanca 等[11]調(diào)查了2008～2019年間關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者平衡能力評估所采用的測試設(shè)備，結(jié)果顯示在關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的平衡和本體感覺的評估中各儀器之間的差異較大，而Neurocom Balance Master System 是可靠的平衡能力評估手段。

4 智能化平衡能力測評在不同研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

4.1 運動醫(yī)學(xué)

平衡能力與運動損傷之間存在密切關(guān)系，姿態(tài)穩(wěn)定可大大降低運動損傷的風(fēng)險[55]。隨著技術(shù)的發(fā)展，智能化的平衡測評設(shè)備在運動損傷中的應(yīng)用也越來越廣泛。目前，智能化的平衡測評較多用于損傷因素的研究[52]。

智能化測評手段可從平衡控制的過程更加精細地調(diào)查運動損傷的因素，這是傳統(tǒng)平衡測試手段無法做到的。

目前研究集中于機能因素和疲勞因素致傷的研究。機能因素方面，Promsri 等[56]研究了膝關(guān)節(jié)屈伸肌肌力和感覺運動控制能力對速降滑雪運動員下肢損傷的影響，結(jié)果顯示雙腿的感覺運動控制能力不對稱，而非雙腿力量不對稱，是增加下肢損傷的主要風(fēng)險因素。Knight等[55]通過AMTI測力臺研究了田徑運動員優(yōu)勢腿和非優(yōu)勢腿的平衡能力與運動損傷風(fēng)險之間的關(guān)系，結(jié)果顯示優(yōu)勢腿和非優(yōu)勢腿之間平衡控制能力差異過大會增加非優(yōu)勢腿的受傷風(fēng)險。疲勞因素方面，Pau 等[57]研究了比賽疲勞對高水平足球運動員單腿著地穩(wěn)定性TTS 和COP 軌跡特征的影響，結(jié)果顯示比賽后TTS、COP 路徑長度和內(nèi)外側(cè)COP 位移顯著增加。Güler 等[18]采用Biodex SD Balance system 研究了有氧和無氧負荷誘發(fā)的疲勞對足球運動員平衡能力的影響，結(jié)果顯示與無氧負荷相比，有氧負荷對平衡能力的破壞更大，平衡能力10分鐘后可恢復(fù)正常。

4.2 老年醫(yī)學(xué)

老年人功能衰退和疾病都可導(dǎo)致平衡能力下降，甚至不足，增大老年人跌倒風(fēng)險，影響老年人生活質(zhì)量。為提高老人健康水平，針對老年人平衡能力下降，智能化平衡測評也有大量的應(yīng)用。目前，老年人運動康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于平衡能力特征診斷和平衡干預(yù)效果評估。

平衡能力特征方面，Park等[42]通過SOT評估了本體感覺、視覺、前庭輸入對視覺主導(dǎo)和非視覺主導(dǎo)下老年人姿態(tài)控制能力的影響，結(jié)果顯示視力主導(dǎo)下老年人平衡能力顯著優(yōu)于非視力條件，并提出視覺嚴重影響老年人平衡能力，老年人康復(fù)計劃應(yīng)考慮視覺評估。Baydan等[58]比較了輕度認知障礙老年人與健康老年人在6個SOT測試條件下的平衡能力特征，結(jié)果顯示輕度認知障礙的老年人在前庭功能檢測、閉眼平衡板固定、睜眼平衡板固定視覺搖晃、睜眼平衡板非固定視覺移動等的綜合平衡得分顯著低于健康受試者，并指出輕度認知障礙患者容易跌倒，應(yīng)制定更有針對性的平衡康復(fù)訓(xùn)練方案。

老年人干預(yù)平衡效果評估分為訓(xùn)練干預(yù)和非訓(xùn)練干預(yù)效果評估。訓(xùn)練干預(yù)，Neurocom 既可用于平衡能力評估，又可用于前庭康復(fù)干預(yù)訓(xùn)練。Deems等[59]通過Neurocom 對76 名平均年齡80.5 歲的老年人的平衡能力進行了干預(yù)和評估，干預(yù)方法采用計算機動態(tài)姿態(tài)描繪法（computerized dynamic posturography，CDP），評估采用SOT，結(jié)果顯示連續(xù)的CDP 干預(yù)后老年人的SOT達到72.8分，提高35%。與Deems等的研究結(jié)果相似，Soto-Varela 等[60]比較了CDP 等四種平衡干預(yù)方法對老年人平衡能力的影響，結(jié)果表明CDP 可改善老年人的平衡能力，減少跌倒次數(shù)。在該研究之后，Soto-Varela 等[61]又再次采用Neurocom 比較了CDP 的干預(yù)次數(shù)對前庭功能障礙老年人姿態(tài)控制不穩(wěn)的影響，結(jié)果顯示結(jié)果顯示5次和10次前庭干預(yù)后老年人SOT綜合評分都呈現(xiàn)顯著提升，兩種干預(yù)的效果沒有顯著差異。在平衡極限能力的評估中，LOS 主要用于專項訓(xùn)練干預(yù)效果評估。Ghandali 等[62]調(diào)查了太極訓(xùn)練對老年膝關(guān)節(jié)炎患者平衡能力的影響，結(jié)果顯示太極拳可顯著提高LOS，改善膝關(guān)節(jié)炎患者的平衡能力。D?ugo?sz-Bo等[63]的研究對50 名女性老年人進行了3 個月每周2 次的普拉提干預(yù)，在干預(yù)前后分別通過Biosway 采集單腿穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示干預(yù)后重心的擺動面積和擺動速度顯著下降、LOS顯著改善，該結(jié)果提示普拉提訓(xùn)練可改善老年女性靜態(tài)穩(wěn)定能力，降低跌倒風(fēng)險。

非訓(xùn)練干預(yù)方面，神經(jīng)調(diào)控技術(shù)改善老年人平衡能力效果越來越受到研究人員的關(guān)注。近年，智能化平衡測評也結(jié)合經(jīng)顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）觀察tDCS干預(yù)對老年人平衡能力的影響。在多項tDCS 干預(yù)平衡能力的研究中顯示采用刺激時間為10～20 分鐘，刺激強度為1.5～2 mA，陽極刺激靶區(qū)位于初級運動皮層、小腦和前額葉區(qū)域的tDCS 干預(yù)方案可促進大腦運動相關(guān)皮層之間的功能網(wǎng)絡(luò)連接和運動皮層興奮性，改善老年人COP的擺動速度和距離、前-后穩(wěn)定指數(shù)和整體穩(wěn)定指數(shù)[64，65]。

4.3 神經(jīng)與前庭功能康復(fù)

神經(jīng)功能受損和前庭功能缺陷都會嚴重影響人體平衡能力，因此這兩個康復(fù)研究領(lǐng)域，智能化平衡測評都具有較大的應(yīng)用空間。

中風(fēng)偏癱患者的感覺缺陷嚴重影響平衡能力，使靜態(tài)站立和行走時肢體搖擺增大，跌倒的風(fēng)險增加[43]。智能化平衡測評在中風(fēng)偏癱患者病情診斷和康復(fù)干預(yù)效果的研究中都有相應(yīng)的應(yīng)用。其中，SOT 測試在以上兩個方面都有較好的應(yīng)用。Yoo 等[43]通過SOT觀察了電動踝關(guān)節(jié)伸展器干預(yù)對中風(fēng)患者平衡能力的影響，結(jié)果顯示1個月中7次電動踝關(guān)節(jié)伸展干預(yù)顯著改善中風(fēng)患者的SOT綜合積分。Oliveira等[66]比較中風(fēng)偏癱患者與健康受試者的SOT分數(shù)，結(jié)果顯示：在未提供本體感覺信息和感覺信息沖突的條件下，中風(fēng)偏癱患者的SOT 得分顯著低于健康者，該結(jié)果提示感覺缺陷嚴重影響中風(fēng)偏癱患者的平衡控制能力。

在帕金森病患者的康復(fù)研究中，Harro 等[44]比較了LOS、SOT 和運動控制測試（motor control test，MCT）三種測試方法在帕金森病患者測試中的可靠性，結(jié)果顯示三種測試方法都有很好的可重復(fù)性，SOT 綜合平衡評分和MCT 平均潛伏期均與疾病嚴重程度中等相關(guān)。在干預(yù)效果的研究中，Harro 等[67]再次調(diào)查了跑步機訓(xùn)練和有節(jié)奏的聽覺提示對帕金森病患者LOS和SOT的影響，結(jié)果顯示兩種訓(xùn)練方式都可顯著改善LOS 和SOT。與Harro 等的研究方法近似，An 等[68]采用LOS 和SOT等指標(biāo)評估了可穿戴遠程康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)對帕金森病患者平衡能力的影響，結(jié)果顯示可穿戴遠程康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)干預(yù)后患者LOS 顯著改善。此外，Soke 等[69]的研究顯示8 周（每周3 次）的任務(wù)導(dǎo)向循環(huán)訓(xùn)練結(jié)合有氧訓(xùn)練可顯著改善帕金森病患者LOS和姿態(tài)穩(wěn)定性測試（postural stability test，PST）等指標(biāo)。

除神經(jīng)功能康復(fù)外，智能化平衡能力測評在前庭功能缺陷患者的康復(fù)研究中也有應(yīng)用。由于CDP具備評估和干預(yù)平衡能力的優(yōu)勢，其在前庭康復(fù)的平衡能力特征分析和干預(yù)平衡能力效果評估的研究中都有大量的應(yīng)用。Park 等[70]的研究比較了改良版感覺交互和平衡臨床測試（modified clinical test for sensory inter?action and balance，mCTSIB）和SOT在單側(cè)前庭病患者診斷和康復(fù)中的效果，在單側(cè)前庭疾病患者的甄別中mCTSIB和SOT有較好的一致性，但在頭暈程度的評估中mCTSIB與SOT的差異較大。Sanjak等[71]通過SOT調(diào)查了肌萎縮側(cè)索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）患者前庭功能障礙的平衡能力特征，結(jié)果顯示ambALS的前庭輸入功能下降，需要更多的依賴視覺輸入來維持姿態(tài)平衡控制。在平衡能力干預(yù)效果研究中，Rossi-Izquierdo 等[72]比較了CDP和視覺動態(tài)刺激對前庭康復(fù)的影響，結(jié)果顯示兩種干預(yù)方式SOT 綜合評分都顯著提高，CDP 組的視覺、前庭輸入、LOS 表現(xiàn)更好。

5 總結(jié)與展望

智能化平衡能力測評技術(shù)的應(yīng)用與研究呈現(xiàn)以下幾個特點：（1）與傳統(tǒng)平衡測試方法相比，智能化平衡測評方法更加精準(zhǔn)可靠，其中SOT 測試可更加精細地觀察人體平衡控制過程和平衡控制策略，但智能化平衡測試設(shè)備普遍價格昂貴、體積大、質(zhì)量重、不易攜帶和搬運，這在一定程度上限制了智能化平衡測試設(shè)備的推廣和應(yīng)用。（2）由于智能化平衡測評技術(shù)可更加精準(zhǔn)、精細化地觀察平衡能力，在普通人群（老年人、神經(jīng)和前庭疾病患者）研究中的應(yīng)用較為普遍，在運動員平衡能力研究中智能化測評較常采用COP、COG、LOS 測試方法，而較少采用SOT、mCTSIB 等精細測試方法，以上兩種方法可能在未來的運動員平衡能力研究中得到廣泛應(yīng)用。（3）智能化平衡測評技術(shù)的應(yīng)用集中于運動能力分析、干預(yù)效果評估、損傷程度評估、損傷風(fēng)險和康復(fù)效果評估等四個研究方向，運動員和普通人群（老年人和疾病患者）損傷程度、損傷風(fēng)險和康復(fù)效果的平衡能力特征與平衡機理是智能化平衡測評的主要應(yīng)用研究領(lǐng)域，其中康復(fù)研究中智能化平衡測評技術(shù)結(jié)合VR 或神經(jīng)調(diào)控技術(shù)觀察平衡能力變化規(guī)律越來越受到研究人員的重視。（4）運動員平衡能力干預(yù)效果的研究尚缺少大樣本量、多項目之間系統(tǒng)的比較研究。

針對目前研究存在的局限，未來運動員平衡能力的研究中可通過增大樣本量、增加運動項目，更加系統(tǒng)、精細化地研究運動員的平衡能力。此外，智能化平衡測評結(jié)合神經(jīng)和視覺相關(guān)的前沿技術(shù)，如神經(jīng)調(diào)控技術(shù)、神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)和VR 技術(shù)，可實現(xiàn)從平衡干預(yù)手段到平衡控制神經(jīng)機制全面研究平衡能力控制過程和控制機制。