人體平衡能力的評(píng)價(jià)系統(tǒng)

人體平衡能力的評(píng)價(jià)系統(tǒng)劉崇，任立峰，史建偉，杜潔，趙煥彬摘要：平衡是人體一項(xiàng)重要功能，在日常生活中平衡能力對(duì)于維持各種姿勢(shì)、進(jìn)行各種活動(dòng)以及對(duì)外界干擾產(chǎn)生適宜的反應(yīng)尤其重要。那么在進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，平衡能力就更為重要，特別是在技能主導(dǎo)類難度項(xiàng)群的項(xiàng)目中，所以平衡能力的準(zhǔn)確測(cè)定在國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)選材及平衡能力訓(xùn)練過(guò)程中具有現(xiàn)實(shí)意義。文章較詳細(xì)地介紹了目前人體平衡測(cè)試系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，得出到目前為止對(duì)人體平衡能力的評(píng)價(jià)僅局限于單一的利用平衡量表或平衡測(cè)試儀，還沒(méi)有幾種測(cè)試方法的結(jié)合或配備其他一些輔助方法來(lái)綜合反應(yīng)人體平衡能力，比如步態(tài)、足底壓力以及下肢肌肉力量等測(cè)試等手段，還未形成一個(gè)完善、合理和科學(xué)評(píng)價(jià)人體平衡能力的評(píng)價(jià)體系。關(guān)鍵詞：平衡能力；評(píng)價(jià)系統(tǒng)；研究進(jìn)展；綜述文獻(xiàn)劉崇，任立峰，史建偉，杜潔，趙煥彬.人體平衡能力的評(píng)價(jià)系統(tǒng)[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2009，13⑵:363-367引言人體平衡能力研究是當(dāng)前國(guó)際學(xué)術(shù)界相對(duì)活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域，已經(jīng)涉及到醫(yī)學(xué)、體育學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科。對(duì)于平衡能力的研究最早可以追溯到19世紀(jì)中期，到目前已有150多年的歷史。在過(guò)去的150多年時(shí)間里，對(duì)人體平衡能力的評(píng)定方法在不斷的增加，測(cè)試結(jié)果也越來(lái)越精確和量化。1學(xué)術(shù)背景目前一個(gè)完善、合理和科學(xué)的評(píng)價(jià)人體平衡能力的評(píng)價(jià)體系還未形成，因此人體平衡能力評(píng)價(jià)體系的形成已是當(dāng)務(wù)之急。2目的介紹有關(guān)平衡評(píng)定的研究進(jìn)展，借此提高國(guó)內(nèi)專業(yè)人員對(duì)平衡的關(guān)注。3資料和方法3.1文獻(xiàn)檢索檢索人及檢索時(shí)間：第一作者，2008-07完成檢索工作。檢索文獻(xiàn)時(shí)限：英文資料的檢索時(shí)間范圍為1988/2008，中文資料的檢索時(shí)間范圍為1988/2008o檢索數(shù)據(jù)庫(kù)：中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)址。維普數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)址。ScienceDirecto檢索關(guān)鍵詞：英文關(guān)鍵詞為“balanceability”，中文關(guān)鍵詞為“平衡能力，平衡功能”。檢索文獻(xiàn)類型：研究原著，綜述。檢索文獻(xiàn)量：總計(jì)157篇。3.2檢索方法納入標(biāo)準(zhǔn)：①文章所述內(nèi)容應(yīng)與人體平衡能力密切相關(guān)。②同一領(lǐng)域選擇近期發(fā)表或在權(quán)威雜志上發(fā)表的文章。排除標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)性研究。②Meta分析。文獻(xiàn)選擇：計(jì)算機(jī)初檢得到380篇文獻(xiàn)，中文280篇，英文100篇。閱讀標(biāo)題和摘要進(jìn)行初篩，排除因研究目的與此文無(wú)關(guān)的115篇，內(nèi)容重復(fù)性的研究55篇，Meta分析53篇，共保留33篇文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。4文獻(xiàn)證據(jù)綜合提煉4.1平衡的定義目前對(duì)平衡(balance,equilibrium)尚無(wú)統(tǒng)一定義。醫(yī)學(xué)范疇上，平衡包括兩個(gè)方面，一是指人體所處的一種姿勢(shì)或穩(wěn)定狀態(tài)，屬于靜態(tài)平衡；二是指人體在運(yùn)動(dòng)或受到外力作用時(shí)，能自動(dòng)地調(diào)整并維持姿勢(shì)的一種能力，屬于動(dòng)態(tài)平衡。靜態(tài)平衡需要肌肉的等長(zhǎng)收縮，動(dòng)態(tài)平衡需要肌肉的等張收縮。力學(xué)上，平衡是指當(dāng)作用于物體的合力為零時(shí)物體所處的一種狀態(tài)。人體保持平衡處于一種穩(wěn)定狀態(tài)的能力與人體重心的位置和人體支撐面的面積兩方面有關(guān)。如果人體重心的重力線落在支撐面之內(nèi)，人體就是平衡的，否則人體將處于不平衡狀態(tài)。4.2平衡的分類人體平衡可以分為兩類：一類是靜態(tài)平衡，即人體或人體某一部位處于某種特定姿勢(shì)，例如坐或站等姿勢(shì)時(shí)保持穩(wěn)定狀態(tài)的能力。另一類是動(dòng)態(tài)平衡，包括兩個(gè)方面：自動(dòng)態(tài)平衡，即人體在進(jìn)行各種自主運(yùn)動(dòng)，例如由坐到站或由站到坐等各種姿勢(shì)間的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)時(shí)能重新獲得穩(wěn)定狀態(tài)的能力；他動(dòng)態(tài)平衡，即人體對(duì)外界干擾，例如推、拉等產(chǎn)生反應(yīng)、恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的能力。平衡的這種分類包括了人體在各種運(yùn)動(dòng)中保持、獲得或恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的能力，具有一定的科學(xué)性和完整性。4.3平衡的生理機(jī)制維持人體平衡的機(jī)制十分復(fù)雜，迄今為止尚未徹底闡明。一般認(rèn)為，人體的姿勢(shì)平衡依賴于中樞系統(tǒng)對(duì)視覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭覺(jué)信息的協(xié)調(diào)和對(duì)運(yùn)動(dòng)效應(yīng)器的控制。視覺(jué)系統(tǒng)提供周圍環(huán)境及身體運(yùn)動(dòng)和方向的信息;本體感覺(jué)提供身體各部位的空間定位及肌緊張狀態(tài)的信息，經(jīng)深感覺(jué)傳導(dǎo)通路向上傳遞；前庭系統(tǒng)提供加速度運(yùn)動(dòng)、瞬時(shí)直線加速運(yùn)動(dòng)及與直線重力加速有關(guān)的頭部位置改變的信息，經(jīng)第4對(duì)顱神經(jīng)進(jìn)入腦干。3種感覺(jué)信息在包括脊髓、前庭核、內(nèi)側(cè)縱束、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、小腦及大腦皮質(zhì)等多級(jí)平衡覺(jué)神經(jīng)中樞中進(jìn)行整合加工，經(jīng)Y運(yùn)動(dòng)纖維傳出的沖動(dòng)調(diào)整梭內(nèi)肌纖維的緊張性；而經(jīng)a運(yùn)動(dòng)纖維發(fā)放的沖動(dòng)調(diào)整骨骼肌的舒縮，使身體在足底提供的支撐面上的重心得以保持。目前對(duì)平衡覺(jué)的輸入、輸出通路較清楚，對(duì)平衡覺(jué)皮層中樞定位尚不肯定，各級(jí)中樞相互聯(lián)系及影響更有待于進(jìn)一步研究。另外，視覺(jué)及本體感覺(jué)在前庭功能障礙時(shí)所具有的代償作用以及兩側(cè)前庭相互間具有代償作用更使問(wèn)題復(fù)雜化。4.4平衡能力評(píng)定的方法所謂平衡能力評(píng)定就是指依照特定的方法或程序?qū)θ梭w的平衡能力進(jìn)行定量或/和定性的描述和分析的過(guò)程。平衡能力評(píng)定的主要目的有以下幾個(gè)方面：①確定患者是否存在平衡能力障礙。②如果患者存在平衡能力障礙，確定引起平衡能力障礙的原因。③確定是否需要進(jìn)行藥物或康復(fù)治療。④重復(fù)評(píng)定以評(píng)定治療手段是否有效。⑤預(yù)測(cè)患者可能發(fā)生跌倒的危險(xiǎn)性等。目前，關(guān)于平衡能力評(píng)定的常用方法有多種，主要分為以下4類，傳統(tǒng)的觀測(cè)法和量表法以及利用平衡測(cè)試儀來(lái)評(píng)定，還有其他的一些評(píng)定方法。傳統(tǒng)的觀測(cè)法：傳統(tǒng)的觀測(cè)法過(guò)于粗略和主觀，且缺乏量化，因而對(duì)平衡能力的反應(yīng)性差。但由于其應(yīng)用簡(jiǎn)便，可以對(duì)具有平衡能力障礙的患者進(jìn)行粗略的篩選，因此目前仍有一定的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的觀測(cè)法主要包括：①Romberg法：早在1851年，Romberg就制定了一套檢測(cè)平衡能力的方法，又叫閉目直立檢查法(RombergTest)，受檢者兩足并攏直立、閉目，兩臂前舉，以觀察受檢者睜眼及閉目時(shí)軀干有無(wú)傾倒發(fā)生。單腿直立檢查法及強(qiáng)化Romberg檢查法：1966年Gragbiel開始在臨床上使用，受檢者兩足一前一后、足尖接足跟直立，其目的是觀察受檢者睜、閉眼時(shí)身體的搖擺情況。Wolfson的姿勢(shì)性應(yīng)力試驗(yàn)法(PosturalstresstestPST)：受試者直立，腰部通過(guò)保護(hù)性皮帶系一繩索，繩索向后方經(jīng)一滑輪與一加重裝置相連接，由加重裝置的重量增、減，通過(guò)繩索向受試者后方腰部施以重量，用計(jì)分的方法評(píng)定受試者保持靜態(tài)直立位的能力。閉目原地踏步法：受試者站立在以40cm為直徑的圓圈中央閉目，聽到開始的口令，立即以每分鐘120步的頻率踏步，一直踏到腳出圈或觸圈線為止。記錄持續(xù)的時(shí)間，以秒為單價(jià)，不計(jì)小數(shù)。測(cè)3次，取最大值。前庭步測(cè)驗(yàn)法：在地上畫好一橫線，再在橫線的左端畫一50cm的垂直線，受試者左腳放在兩線的直角內(nèi)，后跟抵橫線，左腳的左外沿抵垂直線，右腳齊平站立，讓受試者按平常的步態(tài)，向前走10步，停止以左腳外沿為標(biāo)志，測(cè)量與開始時(shí)左腳外沿的距離，記錄為橫步的距離。平衡木行走法：受試者站立在簡(jiǎn)易平衡木(10cm寬、3m長(zhǎng)、2cm高)的一端，聽到開始的口令立即快速行走，測(cè)量在平衡木上往返一次的時(shí)間。記錄以秒為單位，取1位小數(shù)，第2位小數(shù)四舍五入。測(cè)3次，取最大值。功能性評(píng)定即量表評(píng)定法：運(yùn)用量表測(cè)試時(shí)，雖然檢查者的主觀性對(duì)被測(cè)試者的評(píng)分會(huì)有影響，但不需要專門的設(shè)備，應(yīng)用方便，因而在臨床上的應(yīng)用非常普遍，其應(yīng)用對(duì)象為腦卒中的患者。在應(yīng)用于非正常人時(shí)，其有很高的信度和效度；但應(yīng)用于正常人時(shí)，評(píng)定正常人的平衡功能優(yōu)劣，就略顯粗略了。目前國(guó)內(nèi)外臨床上常用的平衡量表主要有Berg平衡量表(BergBalanceScale，BBS)、Tinetti量表(PerformanceOrientedAssessmentofMobility)及站起-走計(jì)時(shí)測(cè)試(theTimedUpandgotest)及功能性前伸(functionalreach)、跌倒危險(xiǎn)指數(shù)(fallriskindex)等。其中Tinetti量表在預(yù)測(cè)老年人跌倒的危險(xiǎn)性的敏感性和特異性分別為0.70和0.53，提示此量表的信度和敏感性也較高，在國(guó)外評(píng)定患者的平衡功能運(yùn)用普遍，評(píng)分容易而且省時(shí)，并包含與軀干控制有關(guān)5個(gè)項(xiàng)目，適合不同嚴(yán)重程度的患者，近年來(lái)受了臨床專業(yè)人員的關(guān)注。站起-走計(jì)時(shí)測(cè)試在預(yù)測(cè)跌倒的危險(xiǎn)性，其敏感性和特異性均可達(dá)到0.87，其不足之處在于評(píng)定時(shí)未考慮到被測(cè)試對(duì)象是否使用助行具及其類型(如助行架、四腳拐單腳拐)，并對(duì)此加以評(píng)分。定量姿勢(shì)圖即平衡測(cè)試儀評(píng)定：1976年Terekhov首先應(yīng)用壓力平板即固定平板評(píng)定平衡能力，隨后這種定量姿勢(shì)圖即平衡測(cè)試儀設(shè)備不斷改進(jìn)并應(yīng)用于平衡能力的評(píng)定。目前不同的生產(chǎn)廠商生產(chǎn)出了不同型號(hào)的平衡測(cè)試儀，但平衡測(cè)試儀主要原理大體相同，主要由帶有壓力傳感器的測(cè)力臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、平衡顯示和控制板、專用平衡處理和分析軟件、打印機(jī)等組成。將壓力傳感器所記錄到的信寫轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)描計(jì)壓力重心施于平板上的投影與時(shí)間關(guān)系曲線即靜態(tài)姿勢(shì)圖。姿勢(shì)圖可以比較定量、客觀地反映平衡能力，便于不同測(cè)試者之間進(jìn)行比較。平衡測(cè)試儀包括兩種：①靜態(tài)平衡測(cè)試儀評(píng)定：靜態(tài)平衡測(cè)試要求受力平臺(tái)和顯示器保持穩(wěn)定，測(cè)定人體在睜眼及閉眼狀態(tài)下，實(shí)時(shí)描計(jì)壓力重心施于平板上的投影與時(shí)間關(guān)系曲線。靜態(tài)姿勢(shì)圖僅對(duì)靜態(tài)時(shí)壓力中心的變化情況進(jìn)行描述和分析，以此了解平衡能力，但不能將影響平衡能力的3個(gè)感覺(jué)系統(tǒng)完全分別開來(lái)進(jìn)行研究。②動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試儀評(píng)定：動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試的測(cè)試內(nèi)容主要有感覺(jué)整合測(cè)試 (sensoryorganizationtest，SOT)、運(yùn)動(dòng)控制測(cè)試(motorcontroltest，MCT)、應(yīng)變能力測(cè)試(adaptationtest,ADT)和穩(wěn)定性測(cè)試(limitsofstability,LOS)等。動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試可以將影響平衡能力的3個(gè)感覺(jué)系統(tǒng)分別開來(lái)進(jìn)行研究，從而能夠進(jìn)一步確定引起平衡障礙的原因并指導(dǎo)治療。目前在國(guó)外較常用的平衡測(cè)試儀主要有BalancePerformanceMonitor(BPM)、BalanceMaster>Equitest等，其中后兩者不但可以對(duì)平衡能力進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)試，而且可以對(duì)具有平衡能力障礙的患者進(jìn)行訓(xùn)練治療，但由于價(jià)格過(guò)高，使其很難推廣，應(yīng)用受到限制。相比較而言，BPM價(jià)格適中，性能穩(wěn)定，操作方便，所以具有廣泛的應(yīng)用前景。這類儀器的測(cè)試功能較全面準(zhǔn)確，至今為止是檢測(cè)平衡能力最具權(quán)威的高檔測(cè)試儀器其中Equitest的測(cè)評(píng)方法為：①受試者先睜眼站在靜止平臺(tái)上。②閉眼站立在靜止平臺(tái)上。③睜眼站立在固定平臺(tái)上，周圍視野與受試者同步擺動(dòng)。④睜眼，周圍視野固定，平臺(tái)隨受試者搖擺同步移動(dòng)。⑤閉眼，平臺(tái)隨受試者同步移動(dòng)。⑥睜眼，平臺(tái)及周圍視野隨受試者同步擺動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。5結(jié)論近100年來(lái)，人體平衡能力的評(píng)價(jià)研究一直在向前發(fā)展，特別是近20年來(lái)由于計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人體平衡能力評(píng)價(jià)的研究正在由開始的定性研究向定量研究發(fā)展，以及由單一的靜態(tài)平衡能力測(cè)定或單一的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)定向著動(dòng)、靜結(jié)合的平衡能力測(cè)定方向發(fā)展。人體平衡能力的評(píng)價(jià)體系正在朝著完善、合理和科學(xué)的方向發(fā)展。在應(yīng)用以上方法時(shí)，是選取一種還是幾種組合，該如何搭配也是一個(gè)應(yīng)該注意的問(wèn)題。眾所周知，由于平衡能力是較復(fù)雜的生理綜合能力，所以要準(zhǔn)確評(píng)估平衡能力最佳方式是用一組測(cè)試方法的科學(xué)搭配，在使用時(shí)既要考慮到測(cè)試的實(shí)際條件允許，又要考慮從前庭、視覺(jué)、軀體三方面對(duì)平衡的影響，所以如何組合最佳必需注意到各項(xiàng)測(cè)試方法的功能進(jìn)行科學(xué)分析，同一功能測(cè)試有簡(jiǎn)單和復(fù)雜不同形式，在使用時(shí)可靈活把握。此外，即便準(zhǔn)確測(cè)出調(diào)控人體平衡能力的3個(gè)系統(tǒng)的性能，測(cè)試結(jié)果應(yīng)不是完整的。因?yàn)槿梭w的視覺(jué)系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)以及機(jī)體的本體感覺(jué)系統(tǒng)向中樞傳送的感覺(jué)在大腦皮層整合后，最終還是通過(guò)椎體束支配機(jī)體的骨骼肌來(lái)維持機(jī)體的平衡，如果機(jī)體骨骼肌力量不足以承受機(jī)體的重力或者完成繼續(xù)維持機(jī)體平衡，那機(jī)體最終還是會(huì)出現(xiàn)摔倒的危險(xiǎn)。所以建議在利用上述方法或者綜合利用上述幾種方法的基礎(chǔ)上，加