每年的4月11日，是“世界帕金森病日”。帕金森病是中老年人常見的慢性進(jìn)行性運動障礙性疾病。作為典型的運動障礙性疾病，帕金森病主要以經(jīng)典的四大運動癥狀——震顫、肌強直、動作遲緩、姿勢平衡及步態(tài)障礙為主要表現(xiàn)?；颊呱铍y以自理甚至長期臥床，生活質(zhì)量嚴(yán)重下降。帕金森病**主要的病理改變是中腦黑質(zhì)多巴胺（dopamine, DA）能神經(jīng)元的變性死亡，由此而引起紋狀體DA含量顯著性減少而致病。導(dǎo)致這一病理改變的確切病因目前仍不清楚，遺傳因素、環(huán)境因素、年齡老化、氧化應(yīng)激等均可能參與帕金森病多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡過程。

        帕金森病作為一種低病死率、高病殘率的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重威脅老年人群的健康，同時給家庭、社會帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。由于中國人口老齡化加劇，我國正處于帕金森病患病人數(shù)急劇上升階段。據(jù)預(yù)測，整個21世紀(jì)上半葉，我國將一直是世界上老年人口**多的**，而帕金森病作為典型老年病，未來患病人數(shù)將持續(xù)增長。

       步態(tài)障礙作為帕金森病的功能缺損癥狀之一，表現(xiàn)為跌倒、步態(tài)凍結(jié)（freezing of gait, FOG）、轉(zhuǎn)向困難等。隨著醫(yī)學(xué)界對患者生活質(zhì)量的日益關(guān)注，帕金森患者的步態(tài)數(shù)據(jù)研究越來越成為帕金森病的研究熱點。

1.1 步幅

與健康人群相比，帕金森病患者在任何行走速度下的跨步長度均低于健康人群。帕金森病步態(tài)障礙的患者可以調(diào)整行走的速度，但在無適宜視覺提示的情況下，他們無法相應(yīng)地調(diào)整自己的步伐大小。

1.2 行走節(jié)律

有研究表明在帕金森病早期，患者可以出現(xiàn)細(xì)微的行走節(jié)律的改變。隨著疾病進(jìn)展，跨步間隔的不規(guī)律性變得越來越顯著。

1.3 步速

出于對摔倒的恐懼，很多帕金森病患者，尤其是晚期患者出于謹(jǐn)慎，步速會越來越慢。

1.4 加速度

Moore等人使用加速度傳感計，**了11名帕金森病患者左側(cè)小腿處的線加速度。對加速度數(shù)據(jù)的頻譜分析顯示，在凍結(jié)步態(tài)時期，信號頻率、頻譜能量顯著高于個體的其他行走時期。

2  步態(tài)動力學(xué)特征分析

        陳淑芳等人通過分析帕金森病人與健康人群足底壓力，發(fā)現(xiàn)在足底靜態(tài)足底壓力測定中，帕金森病組雙足較健康對照組5區(qū)(第5跖骨部)壓力明顯增高。帕金森病患者相比于健康對照組，第5跖骨(5區(qū))、足掌中部(6區(qū))壓力較第1跖骨(3區(qū))靠前，表明患者重心更向兩側(cè)分散；在步行過程中，帕金森病患者左足5區(qū)較3區(qū)排位靠前；腳跟著地時間明顯縮短或缺乏足跟落地過程。帕金森病患者站立時重心不穩(wěn)，向兩側(cè)漂移增大；行走時重心前傾缺乏足跟著地動作,促進(jìn)了“慌張步態(tài)”?；谝陨涎芯堪l(fā)現(xiàn)，提示步態(tài)訓(xùn)練中需要強調(diào)后跟先落地,克服重心前傾,進(jìn)而從根本上改善“慌張步態(tài)”。

        除了對足底壓力分布的相關(guān)研究，近年來對足底壓力信號的研究也逐漸增多。

        韓陽等人**了93例帕金森病患者和72名正常對照的足底數(shù)據(jù)，并利用小波包分解來分析帕金森病患者和對照組步態(tài)數(shù)據(jù)。小波包分解能夠為信號提供一種更加精細(xì)的分析方法。小波包分解將時頻平面劃分得更為細(xì)致，它對信號的高頻部分的分辨率比二進(jìn)小波要高。而且，它在小波分析理論的基礎(chǔ)之上，引入了**基選擇的概念。即將頻帶經(jīng)過多層次的劃分之后，根據(jù)被分析信號的特征，自適應(yīng)地選取*基函數(shù)，使之與信號相匹配，以提高信號的分析能力。因此，小波包分解具有廣泛的應(yīng)用價值。

        在此研究中，被試者以其平時自然的步態(tài)在水平地面上行走約2 min，足底在垂直方向所受的反作用力(N)以時間序列記錄下來。由統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，帕金森病患者與正常對照的足底壓力信號熵值存在明顯差異，通過分析足底壓力信號可以輔助醫(yī)師診斷和治療帕金森病患者。

        Hausdorff等人使用了非線性分析方法、頻譜分析方法分析了帕金森患者的足底壓力數(shù)據(jù)。通過兩種方法都分析得出：在“步態(tài)凍結(jié)時期”，足底壓力數(shù)值并非混亂無序，而是具有很強的規(guī)律性；而頻譜則表現(xiàn)出很強的復(fù)雜性。

        王振等人使用非線性方法——去趨勢波動分析法和重復(fù)周期密度熵，對正常青年人、正常老年人以及老年帕金森患者的行走步態(tài)信號中的地面反作用力信息進(jìn)行定量分析，并將所獲參數(shù)與傳統(tǒng)時域參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性對比。實驗結(jié)果表明：帕金森患者與正常人相比較，二者的步態(tài)信號在穩(wěn)定性、長程相關(guān)性和重復(fù)周期性方面均有顯著差別。

3   肌電參數(shù)特征分析

        通過檢測步態(tài)sEMG信號的原始信號特征或整流信號線性包絡(luò)形態(tài)， 研究者可以獲得病理步態(tài)肌肉異常活動的信息。有研究者發(fā)現(xiàn)，與健康老年人相比，帕金森患者腓腸肌和脛骨前肌形狀復(fù)雜性和不對稱性增加，腓腸肌激活時間復(fù)雜性降低。研究顯示，患者在正常步態(tài)中顯示的協(xié)調(diào)功能喪失。

        另外，有研究發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)步態(tài)凍結(jié)前的支撐期 ，患者脛骨前肌和腓腸肌已經(jīng)開始活 動，且腓腸肌爆發(fā)肌電活動時間顯著延長；脛骨前肌和腓腸肌肌電幅值總和下降，其中腓腸肌活動下降。脛骨前肌活動增強。這也證實了脛骨前肌和腓腸肌共激活增大的觀點 。

總結(jié)

        以上提到的運動學(xué)分析、動力學(xué)分析、肌電分析均是當(dāng)前十分常見的步態(tài)量化分析方法。除了傳統(tǒng)的數(shù)值比較，越來越多的研究使用到了信號處理、非線性分析方法以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)方法對帕金森步態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析。新方法的應(yīng)用，在未來會對帕金森病的診斷、識別、治療、康復(fù)訓(xùn)練等方面發(fā)揮重要作用。

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