石婷， 盛志勇， 陳琳， 黃娟， 張馨月， 趙嘉豪， 田星福， 王慧， 黃衛(wèi)

帕金森?。≒arkinson disease，PD）是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，病理改變上涉及不同腦區(qū)和多個神經(jīng)遞質(zhì)通路，這些通路與一系列臨床特征相關(guān)［1］。PD臨床表現(xiàn)主要為運動遲緩、肌強直、靜止性震顫、姿勢平衡障礙等運動癥狀，常伴有認(rèn)知障礙、自主神經(jīng)功能障礙和睡眠障礙、精神障礙等非運動癥狀［2］。PD患者睡眠障礙的發(fā)生率為64%，睡眠障礙是PD第二常見的非運動癥狀，包括失眠、快速眼動睡眠行為障礙（RBD）、白天過度嗜睡（EDS）、周期性睡眠肢體運動、不寧腿綜合征和阻塞性睡眠呼吸暫停［3］。多導(dǎo)聯(lián)睡眠監(jiān)測發(fā)現(xiàn)PD患者慢波睡眠和快速眼動睡眠減少［4］，低質(zhì)量的睡眠對患者大腦和行為功能產(chǎn)生負(fù)面影響，同時也是PD的潛在危險和進(jìn)展因素［5］。

步態(tài)障礙是PD疾病過程常見的癥狀，患者步速緩慢、步長縮短，自動性、節(jié)律性減弱，姿勢不穩(wěn)定性增加，而其病理生理學(xué)機制尚不明確［6］。據(jù)報道，帕金森病多種睡眠障礙類型與PIGD亞型有關(guān)［7，8］，RBD通常是PD的前驅(qū)危險因子，與細(xì)微的步態(tài)姿勢變化有關(guān)，特別是步寬變異性［9］。日間嗜睡與凍結(jié)步態(tài)和跌倒風(fēng)險增加相關(guān)［10］。研究發(fā)現(xiàn)較高的慢波睡眠總量與較慢的運動進(jìn)展，特別是軸向進(jìn)展相關(guān)［11］。一項前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，PD患者睡眠質(zhì)量差可能預(yù)示更快的步態(tài)惡化，睡眠效率低、睡眠碎片與更大的步寬和步寬變異性相關(guān)［12］。

隨著步態(tài)分析技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，可穿戴傳感器在識別輕微步態(tài)姿勢平衡方面具有較高的靈敏度以及提供量化的、客觀的步態(tài)時空運動學(xué)參數(shù)。Morris使用主成分分析方法，將龐大的步態(tài)參數(shù)歸類為5個步態(tài)領(lǐng)域（如步速、節(jié)奏、變異性、不對稱性、姿勢控制），提高了步態(tài)評估的臨床解釋［13］。PD步態(tài)研究中廣泛應(yīng)用單任務(wù)和認(rèn)知雙任務(wù)行走范式［14］，單任務(wù)行走范式通常只涉及自然行走，而雙任務(wù)行走范式則涉及在行走的同時執(zhí)行另一項任務(wù)，比如算術(shù)計算［15］。雙任務(wù)行走范式分散更多的注意力和加重的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，步態(tài)缺陷會更明顯［16］。研究發(fā)現(xiàn)，行走依賴視覺線索來控制運動，在閉眼行走范式下，姿勢控制會受到更多的損害［17］。因此，復(fù)雜的行走范式有助于提高步態(tài)變化監(jiān)測的敏感性。

PD患者的認(rèn)知與步態(tài)的關(guān)系已被廣泛研究［18，19］，目前，PD患者睡眠障礙嚴(yán)重程度與步態(tài)關(guān)系的研究很少。匹茲堡睡眠量表（PSQI）的臨床信度和效度已得到充分證明［20］。在本研究中，我們通過可穿戴動步態(tài)量化評估系統(tǒng)獲得PD患者在單任務(wù)、雙任務(wù)和閉眼行走范式下的步態(tài)時空參數(shù)，觀察伴和不伴有睡眠障礙（PSQI評分）的PD患者在不同行走范式下的步態(tài)參數(shù)特點，探討睡眠障礙和步態(tài)參數(shù)之間的相關(guān)性。

1 資料和方法

1.1 研究對象 2021年10月1日—2022年10月31日在南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診就診的140例帕金森病患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合2015年國際運動障礙協(xié)會帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)［21］。（2）能夠獨立行走，配合指令完成步態(tài)評估動作的。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）繼發(fā)性帕金森綜合征，帕金森疊加綜合征，或存在神經(jīng)系統(tǒng)其他疾病的，如有腦卒中、癲癇、癡呆、腫瘤病史，或行腦手術(shù)，包括腦深部電刺激術(shù)（deep brain stimulation，DBS）手術(shù)。（2）患有嚴(yán)重內(nèi)科系統(tǒng)疾病的，如血液病、心衰、腎衰等。（3）患有聽力損傷或眼科疾病，如失明、白內(nèi)障等。（4）患有影響擺臂、下蹲、行走等動作的脊柱骨科疾病或近期外傷。

我們使用PSQI量表來衡量睡眠障礙的嚴(yán)重程度。PSQI量表包括7個分項：主觀睡眠質(zhì)量、睡眠潛伏期、睡眠持續(xù)時間、睡眠效率、夜間睡眠障礙、催眠藥物使用和日間功能障礙。每個子項的總分為3分，得分越高表明睡眠質(zhì)量越差。采用PSQI總分＜7分和≥7分［22］將患者分為無睡眠障礙PD（PwtSD）組和伴睡眠障礙PD（PwSD）組。

1.2 臨床評估 所有參與者提供了以下基線信息：性別、年齡、身高、受教育程度、病史信息、疾病持續(xù)時間、藥物、既往病史、手術(shù)史和家族史。采用Epworth嗜睡量表（ESS）評估患者的EDS。采用香港快速眼動睡眠行為障礙篩查問卷（RBDQ-HK）評估患者的RBD。采用簡易精神狀態(tài)測驗（MMSE）、蒙特利爾認(rèn)知評估（MoCA）、漢密爾頓焦慮量表（HAMA）和漢密爾頓抑郁量表（HAMD）分別評估受試者的認(rèn)知功能和情緒狀態(tài)。采用非運動癥狀量表（NMSS）評估非運動癥狀的嚴(yán)重程度和發(fā)生頻率，采用帕金森病問卷-39（PDQ39）評估患者的日常生活質(zhì)量。采用MDS-統(tǒng)一帕金森病評定量表第3部分（MDS-UPDRS-Ⅲ）評估主要運動癥狀。采用Hoehn and Yahr （H＆Y）量表，確定疾病的嚴(yán)重程度。MDSUPDRS-Ⅲ子量表分別用于定義運動遲緩（3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.14項之和）、中軸（3.1、3.9、3.10、3.11、3.12、3.13項之和）、強直（3.3項）、震顫（3.15、3.16、3.17、3.18項之和）和步態(tài)（3.10、3.11、3.12項之和）。

1.3 步態(tài)評估 利用可穿戴運動與步態(tài)量化評估系統(tǒng)MATRIX（GYENNO SCIENCE， Shenzhen，China），主機根據(jù)傳感器實時記錄的原始運動信號自動計算步態(tài)和姿勢轉(zhuǎn)換參數(shù)［23］。每個參與者的下背部中央、胸部中央、雙側(cè)手腕、雙側(cè)膝蓋以上的大腿、雙側(cè)腳踝和雙側(cè)腳背共安裝了10個慣性傳感器。參與者被要求在3種不同行走范式下執(zhí)行“起立-行走-轉(zhuǎn)身-行走-坐下”任務(wù)：（1）以正常速度行走；（2）以正常速度行走，同時連續(xù)進(jìn)行100-7減法運算； （3）閉上眼睛行走。步態(tài)采集的時間選在關(guān)期，參與者在評估者的保護(hù)下完成步態(tài)任務(wù)。

采集20個步態(tài)時空變量代表不同的步態(tài)域特征：步伐（步長、跨步長、步速）、節(jié)奏（跨步時長、步頻、雙支撐相、擺動相）、步伐/節(jié)奏變異性（CV-X）、步速/節(jié)奏不對稱性（AI-X）；X=［步長、跨步長、步速、跨步時長、步頻、雙支撐相、擺動相］。

1.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料首先進(jìn)行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的連續(xù)變量用（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的用中位數(shù)（四分位數(shù)）表示［M（P25，P75）］，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。統(tǒng)計資料（性別、受教育程度）以頻率和百分比表示，采用χ2檢驗比較兩組間差異。使用Spearman相關(guān)分析睡眠和步態(tài)參數(shù)之間的相關(guān)性。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究參與者 本研究納入了140例帕金森病患者參與研究，所有140例參與者完成了單任務(wù)行走，136例參與者完成雙任務(wù)行走，132例參與者完成閉眼任務(wù)行走。

2.2 兩組PD患者臨床資料和各睡眠項目的比較 140例PD患者中PSQI≥7分者86例，睡眠障礙發(fā)生率61.43%。PwSD組與PwtSD組性別、身高、文化程度、病程差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。PwSD組年齡、起病年齡比PwtSD組更大，H＆Y分期更高，兩組年齡分別為［（61.11±8.14）歲與（65.12±8.29）歲，P=0.006］，起病年齡分別為［（56.53±9.09）歲與（60.03±8.29）歲，P=0.021］，H＆Y分期分別為［2（2，2）與2（2，3）］，P=0.004）。PwSD組患者PSQI（睡眠質(zhì)量、入睡時間、睡眠時間、睡眠效率、夜間睡眠障礙、日間功能障礙）、ESS、RBD-HK評分顯著高于PwtSD組患者（P均＜0.001）（見表1）。

表1 兩組患者臨床基線及睡眠評分

2.3 兩組PD患者臨床特征的比較 兩組MMSE評分、MoCA評分、UPDRS-Ⅲ評分、震顫評分、強直評分、運動遲緩評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）；PwSD 組患者HAMA、HAMD評分、NMSS 評分、PDQ-39評分、UPDRSⅠ評分顯著高于PwtSD組患者（P均＜0.001）。PwSD組UPDRSⅡ評分、PIGD評分、中軸癥狀評分比PwtSD組更高，兩組UPDRSⅡ評分分別為7(4,12)分與10(6,14)分,P=0.023，PIGD評分分別為1(0,2.25)分與2(1,4)分,P=0.007，中軸癥狀評分分別為3(1,5)分與4(3,7)分，P=0.01，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（見表2）。

表2 兩組患者臨床癥狀評分

2.4 兩組PD患者在不同行走范式下步態(tài)參數(shù)的比較 在單任務(wù)行走條件下，PwSD組左右腳平均步長、跨步長比PwtSD組更短，步長分別為（51.59±9.57）cm與（45.86±13.16）cm，P=0.011，跨步長分別為（101.79±18.71）cm與（91.01±26.26）cm，P=0.015。PwSD組左右腳平均速率更慢，分別為（0.92±0.18）m/s與（0.82±0.24）m/s，P=0.016。PwSD組雙腿支撐相變異性、擺動相變異性更大，雙腿支撐相變異性分別為［2.83（2.21，3.52）］與［3.22（2.43，4.45）］，P=0.031，擺動相變異性分別為［2.14（1.66，2.73）］與［2.52（1.90，3.70）］，P=0.033。

在雙任務(wù)行走條件下，PwSD組左右腳平均步長、跨步長比PwtSD組更短，步長分別為［50.73（43.55，56.40）］cm與［41.32（33.68，53.42）］cm，P=0.015，跨步長分別為［98.89（85.32，113.76）］cm與［82.15（68.10，104.61）］cm，P=0.013。PwSD組左右腳平均速率更慢，分別為（0.86±0.24）m/s與（0.74±0.24）m/s，P=0.009。PwSD組左右腳平均跨步時長變異性更大，分別為［0.05（0.03，0.08）］與［0.07（0.04，0.10）］，P=0.030。

在閉眼行走條件下，PwSD組左右腳平均步長、跨步長比PwtSD組更短，步長分別為（36.27±12.03）cm與（32.14±14.12）cm，跨步長分別為（69.82±23.23）cm與（62.39±27.06）cm，差異接近顯著性。PwSD組左右腳平均速率更慢，分別為［0.56（0.47，0.74）］m/s與［0.49（0.34，0.72）］m/s，差異接近顯著性。然而，PwSD組患者左右腳平均步長變異性、左右腳平均跨步長變異性、左右腳平均速率變異性顯著降低，左右腳平均步長變異性分別為［7.15（4.92，9.68）］與［5.25（4.28，7.08）］，P=0.006，左右腳平均跨步長變異性分別為［15.11（10.38，19.52）］與［11.46（8.49，15.32）］，P=0.008，左右腳平均速率變異性分別為［0.15（0.09，0.19）］與［0.11（0.08，0.16）］，P=0.018。

在上述3種行走條件下兩組的不對稱性步態(tài)特征均沒有顯著差異。

2.5 睡眠障礙與步態(tài)參數(shù)相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析顯示，PD患者步態(tài)參數(shù)與PSQI總分及各項目評分、ESS評分、RBD-HK評分之間存在一定的相關(guān)性。PSQI-睡眠效率評分與單任務(wù)行走左右腳平均步長（r=-0.216，P＜0.05）、左右腳平均速率（r=-0.192，P＜0.05）、左右腳平均跨步長（r=-0.218，P＜0.05）和雙任務(wù)行走左右腳平均步長（r=-0.208，P＜0.05）、左右腳平均速率（r=-0.189，P＜0.05）、左右腳平均跨步長（r=-0.219，P＜0.05）呈負(fù)相關(guān)；PSQI-睡眠效率評分與閉眼行走左右腳平均步長變異性（r=-0.273，P＜0.01）、左右腳平均速率變異性（r=-0.238，P＜0.01）、左右腳平均跨步長變異性（r=-0.296，P＜0.01）呈顯著負(fù)相關(guān)。PSQI-夜間睡眠障礙與閉眼行走左右腳平均步長變異性（r=-0.235，P＜0.01）、左右腳平均速率變異性（r=-0.242，P＜0.01）、左右腳平均跨步長變異性（r=-0.243，P＜0.01）呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論

步態(tài)控制網(wǎng)絡(luò)主要涉及運動皮質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)、小腦和腦干結(jié)構(gòu)［24］，步態(tài)姿勢控制還依賴于認(rèn)知功能（如注意力、記憶力和執(zhí)行功能）以及視覺、本體感覺和前庭感覺的參與［25］。據(jù)我們所知，這是第一個在單任務(wù)、雙任務(wù)和閉眼條件下量化多個步態(tài)特征（如步幅步速、變異性和不對稱性）探索PSQI評分和步態(tài)關(guān)系的橫向研究?？紤]到認(rèn)知和視覺輸入對特定步態(tài)域的貢獻(xiàn)以及睡眠質(zhì)量對帕金森患者認(rèn)知功能的影響，探討睡眠對特定條件下單個步態(tài)域的影響是有意義的。

多項健康老年人群中的睡眠研究表明了睡眠障礙對步態(tài)與姿勢控制的影響。例如，Agmon等［26］研究發(fā)現(xiàn)，客觀量化的睡眠質(zhì)量與雙任務(wù)下的步態(tài)變化有關(guān)，但與單任務(wù)下的步態(tài)變化無關(guān)。在本研究中，PD患者越差的夜間睡眠質(zhì)量和縮小的步幅、跨步長以及減慢的步速有關(guān)，這種關(guān)系在單任務(wù)和雙任務(wù)范式下都存在。這反映了睡眠障礙對PD患者步態(tài)運動適應(yīng)性的挑戰(zhàn)。

步態(tài)變異性的增加反映了意志控制的增加、自動性的降低和步態(tài)不穩(wěn)定性的增加［6］。既往在老年人群中的研究發(fā)現(xiàn)睡眠差與單任務(wù)和雙任務(wù)步態(tài)變異性有關(guān)［27］。本研究發(fā)現(xiàn)睡眠障礙和單任務(wù)和雙任務(wù)的步伐（步幅、步速、跨步長）變異性參數(shù)無關(guān)，與節(jié)奏時相變異性參數(shù)（單任務(wù)雙腿支撐相變異性、擺動相變異性和雙任務(wù)跨步時長變異性）有關(guān)。上述結(jié)果不一致的原因可能是，在我們本次研究納入的PD患者中，PSQI睡眠評分相對較低，運動癥狀相對較輕，功能狀態(tài)較好，這種步態(tài)變異性差異在早期PD患者中可能被弱化。我們推測隨著疾病進(jìn)展，在睡眠癥狀更明顯的患者中，異常睡眠的影響可能更廣泛。睡眠評估方式和步態(tài)評估都存在差異，這也可能是造成我們結(jié)果不一致的原因之一。

研究發(fā)現(xiàn)，慢性低效率睡眠損害健康成年人的姿勢平衡，去除視覺信息（閉上眼睛）時，會更嚴(yán)重地?fù)p害姿勢控制［28，29］。這與我們的研究結(jié)果一致，PD患者閉眼行走的步伐（步幅、步速、跨步長）均減低，這表明PD患者的視覺缺陷與步態(tài)嚴(yán)重程度相關(guān)，視覺捕捉更多的信息有助于步態(tài)控制。然而，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，睡眠更差的PD患者閉眼行走步態(tài)變異性更低，作者推測患者在閉眼行走過程中，為了保持身體穩(wěn)定性避免跌倒，更加有意識地控制身體在某一水平內(nèi)，從而降低了步態(tài)變異性。

有幾種機制可以解釋PD睡眠障礙與步態(tài)姿勢控制的關(guān)系。一種解釋是睡眠調(diào)節(jié)和步態(tài)控制的解剖結(jié)構(gòu)和功能重疊。研究證明睡眠-覺醒調(diào)節(jié)腦區(qū)如藍(lán)斑、下丘腦、丘腦、腳橋核（PPN）容易受到路易體病理的影響［3，30］，其中，PPN是步態(tài)姿勢控制的關(guān)鍵腦區(qū)［31］。因此，PPN本身的神經(jīng)元損傷可導(dǎo)致步態(tài)障礙、姿勢不穩(wěn)定和睡眠障礙。藍(lán)斑是腦干中與覺醒有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，是最大的去甲腎上腺素神經(jīng)元群，直接影響運動控制［32］。

另一種解釋可能是帕金森病患者與睡眠相關(guān)的認(rèn)知、執(zhí)行功能儲備減少，從而加重了步態(tài)姿勢平衡的損害。乙酰膽堿減少是認(rèn)知損害的獨立危險因素，PD睡眠障礙與乙酰膽堿、去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的改變相關(guān)［33］。乙酰膽堿缺陷通過認(rèn)知，特別是執(zhí)行功能、持續(xù)注意力和警覺性間接導(dǎo)致步態(tài)（步速）、平衡障礙［34］。去甲腎上腺素調(diào)節(jié)額葉皮質(zhì)注意力，去甲腎上腺素減少導(dǎo)致集中注意力機制障礙，影響步態(tài)控制［35］。步態(tài)協(xié)調(diào)與執(zhí)行注意力和視覺的相互作用有關(guān)［36］，睡眠剝奪可能會削弱這一功能的聯(lián)系。

其他的解釋是，睡眠與運動控制可能存在雙向聯(lián)系。睡眠生理異?？赡軙铀貾D病理改變［37］。睡眠/覺醒調(diào)節(jié)大腦glymphatic系統(tǒng)中錯誤折疊蛋白的清除，睡眠障礙促進(jìn)異常蛋白質(zhì)聚集，發(fā)生錯誤折疊和播散，累及運動控制的相關(guān)腦區(qū)，影響步態(tài)［38］。因此推測PD夜間睡眠障礙可能是引起步態(tài)障礙的潛在影響因素，同時步態(tài)功能障礙的人可能更容易出現(xiàn)睡眠障礙。

綜上所述，我們證明了睡眠障礙與步伐（步長、步幅和步速）、步伐/節(jié)奏變異性相關(guān)，與步伐/節(jié)奏不對稱性無關(guān)。在未來的前瞻性研究必須更加嚴(yán)格，以確認(rèn)睡眠障礙和步態(tài)的潛在過程的關(guān)聯(lián)。

倫理學(xué)聲明：本研究通過南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（批號：2021醫(yī)研倫審69），所有患者在步態(tài)評估前均被告知研究目的，均簽署知情同意書。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明：石婷負(fù)責(zé)研究實施、數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計分析、論文撰寫；張馨月、田星福、王慧負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理；盛志勇、陳琳、黃娟、趙嘉豪負(fù)責(zé)論文修改；黃衛(wèi)負(fù)責(zé)研究指導(dǎo)并最后定稿。