人体平衡能力的评价系统

人体平衡能力的评价系统刘崇，任立峰，史建伟，杜洁，赵焕彬摘要：平衡是人体一项重要功能，在日常生活中平衡能力对于维持各种姿势、进行各种活动以及对外界干扰产生适宜的反应尤其重要。那么在进行体育运动过程中，平衡能力就更为重要，特别是在技能主导类难度项群的项目中，所以平衡能力的准确测定在国民体质监测、运动选材及平衡能力训练过程中具有现实意义。文章较详细地介绍了目前人体平衡测试系统的研究现状，得出到目前为止对人体平衡能力的评价仅局限于单一的利用平衡量表或平衡测试仪，还没有几种测试方法的结合或配备其他一些辅助方法来综合反应人体平衡能力，比如步态、足底压力以及下肢肌肉力量等测试等手段，还未形成一个完善、合理和科学评价人体平衡能力的评价体系。关键词：平衡能力；评价系统；研究进展；综述文献刘崇，任立峰，史建伟，杜洁，赵焕彬.人体平衡能力的评价系统[J].中国组织工程研究与临床康复，2009，13⑵:363-367引言人体平衡能力研究是当前国际学术界相对活跃的一个研究领域，已经涉及到医学、体育学、计算机等多个学科。对于平衡能力的研究最早可以追溯到19世纪中期，到目前已有150多年的历史。在过去的150多年时间里，对人体平衡能力的评定方法在不断的增加，测试结果也越来越精确和量化。1学术背景目前一个完善、合理和科学的评价人体平衡能力的评价体系还未形成，因此人体平衡能力评价体系的形成已是当务之急。2目的介绍有关平衡评定的研究进展，借此提高国内专业人员对平衡的关注。3资料和方法3.1文献检索检索人及检索时间：第一作者，2008-07完成检索工作。检索文献时限：英文资料的检索时间范围为1988/2008，中文资料的检索时间范围为1988/2008o检索数据库：中国期刊全文数据库，网址。维普数据库，网址。ScienceDirecto检索关键词：英文关键词为“balanceability”，中文关键词为“平衡能力，平衡功能”。检索文献类型：研究原著，综述。检索文献量：总计157篇。3.2检索方法纳入标准：①文章所述内容应与人体平衡能力密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。文献选择：计算机初检得到380篇文献，中文280篇，英文100篇。阅读标题和摘要进行初筛，排除因研究目的与此文无关的115篇，内容重复性的研究55篇，Meta分析53篇，共保留33篇文献进行综述。4文献证据综合提炼4.1平衡的定义目前对平衡(balance,equilibrium)尚无统一定义。医学范畴上，平衡包括两个方面，一是指人体所处的一种姿势或稳定状态，属于静态平衡；二是指人体在运动或受到外力作用时，能自动地调整并维持姿势的一种能力，属于动态平衡。静态平衡需要肌肉的等长收缩，动态平衡需要肌肉的等张收缩。力学上，平衡是指当作用于物体的合力为零时物体所处的一种状态。人体保持平衡处于一种稳定状态的能力与人体重心的位置和人体支撑面的面积两方面有关。如果人体重心的重力线落在支撑面之内，人体就是平衡的，否则人体将处于不平衡状态。4.2平衡的分类人体平衡可以分为两类：一类是静态平衡，即人体或人体某一部位处于某种特定姿势，例如坐或站等姿势时保持稳定状态的能力。另一类是动态平衡，包括两个方面：自动态平衡，即人体在进行各种自主运动，例如由坐到站或由站到坐等各种姿势间的转换运动时能重新获得稳定状态的能力；他动态平衡，即人体对外界干扰，例如推、拉等产生反应、恢复稳定状态的能力。平衡的这种分类包括了人体在各种运动中保持、获得或恢复稳定状态的能力，具有一定的科学性和完整性。4.3平衡的生理机制维持人体平衡的机制十分复杂，迄今为止尚未彻底阐明。一般认为，人体的姿势平衡依赖于中枢系统对视觉、本体感觉和前庭觉信息的协调和对运动效应器的控制。视觉系统提供周围环境及身体运动和方向的信息;本体感觉提供身体各部位的空间定位及肌紧张状态的信息，经深感觉传导通路向上传递；前庭系统提供加速度运动、瞬时直线加速运动及与直线重力加速有关的头部位置改变的信息，经第4对颅神经进入脑干。3种感觉信息在包括脊髓、前庭核、内侧纵束、脑干网状结构、小脑及大脑皮质等多级平衡觉神经中枢中进行整合加工，经Y运动纤维传出的冲动调整梭内肌纤维的紧张性；而经a运动纤维发放的冲动调整骨骼肌的舒缩，使身体在足底提供的支撑面上的重心得以保持。目前对平衡觉的输入、输出通路较清楚，对平衡觉皮层中枢定位尚不肯定，各级中枢相互联系及影响更有待于进一步研究。另外，视觉及本体感觉在前庭功能障碍时所具有的代偿作用以及两侧前庭相互间具有代偿作用更使问题复杂化。4.4平衡能力评定的方法所谓平衡能力评定就是指依照特定的方法或程序对人体的平衡能力进行定量或/和定性的描述和分析的过程。平衡能力评定的主要目的有以下几个方面：①确定患者是否存在平衡能力障碍。②如果患者存在平衡能力障碍，确定引起平衡能力障碍的原因。③确定是否需要进行药物或康复治疗。④重复评定以评定治疗手段是否有效。⑤预测患者可能发生跌倒的危险性等。目前，关于平衡能力评定的常用方法有多种，主要分为以下4类，传统的观测法和量表法以及利用平衡测试仪来评定，还有其他的一些评定方法。传统的观测法：传统的观测法过于粗略和主观，且缺乏量化，因而对平衡能力的反应性差。但由于其应用简便，可以对具有平衡能力障碍的患者进行粗略的筛选，因此目前仍有一定的应用价值。传统的观测法主要包括：①Romberg法：早在1851年，Romberg就制定了一套检测平衡能力的方法，又叫闭目直立检查法(RombergTest)，受检者两足并拢直立、闭目，两臂前举，以观察受检者睁眼及闭目时躯干有无倾倒发生。单腿直立检查法及强化Romberg检查法：1966年Gragbiel开始在临床上使用，受检者两足一前一后、足尖接足跟直立，其目的是观察受检者睁、闭眼时身体的摇摆情况。Wolfson的姿势性应力试验法(PosturalstresstestPST)：受试者直立，腰部通过保护性皮带系一绳索，绳索向后方经一滑轮与一加重装置相连接，由加重装置的重量增、减，通过绳索向受试者后方腰部施以重量，用计分的方法评定受试者保持静态直立位的能力。闭目原地踏步法：受试者站立在以40cm为直径的圆圈中央闭目，听到开始的口令，立即以每分钟120步的频率踏步，一直踏到脚出圈或触圈线为止。记录持续的时间，以秒为单价，不计小数。测3次，取最大值。前庭步测验法：在地上画好一横线，再在横线的左端画一50cm的垂直线，受试者左脚放在两线的直角内，后跟抵横线，左脚的左外沿抵垂直线，右脚齐平站立，让受试者按平常的步态，向前走10步，停止以左脚外沿为标志，测量与开始时左脚外沿的距离，记录为横步的距离。平衡木行走法：受试者站立在简易平衡木(10cm宽、3m长、2cm高)的一端，听到开始的口令立即快速行走，测量在平衡木上往返一次的时间。记录以秒为单位，取1位小数，第2位小数四舍五入。测3次，取最大值。功能性评定即量表评定法：运用量表测试时，虽然检查者的主观性对被测试者的评分会有影响，但不需要专门的设备，应用方便，因而在临床上的应用非常普遍，其应用对象为脑卒中的患者。在应用于非正常人时，其有很高的信度和效度；但应用于正常人时，评定正常人的平衡功能优劣，就略显粗略了。目前国内外临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-走计时测试(theTimedUpandgotest)及功能性前伸(functionalreach)、跌倒危险指数(fallriskindex)等。其中Tinetti量表在预测老年人跌倒的危险性的敏感性和特异性分别为0.70和0.53，提示此量表的信度和敏感性也较高，在国外评定患者的平衡功能运用普遍，评分容易而且省时，并包含与躯干控制有关5个项目，适合不同严重程度的患者，近年来受了临床专业人员的关注。站起-走计时测试在预测跌倒的危险性，其敏感性和特异性均可达到0.87，其不足之处在于评定时未考虑到被测试对象是否使用助行具及其类型(如助行架、四脚拐单脚拐)，并对此加以评分。定量姿势图即平衡测试仪评定：1976年Terekhov首先应用压力平板即固定平板评定平衡能力，随后这种定量姿势图即平衡测试仪设备不断改进并应用于平衡能力的评定。目前不同的生产厂商生产出了不同型号的平衡测试仪，但平衡测试仪主要原理大体相同，主要由带有压力传感器的测力台、计算机、显示器、平衡显示和控制板、专用平衡处理和分析软件、打印机等组成。将压力传感器所记录到的信写转化成数据，输入计算机，实时描计压力重心施于平板上的投影与时间关系曲线即静态姿势图。姿势图可以比较定量、客观地反映平衡能力，便于不同测试者之间进行比较。平衡测试仪包括两种：①静态平衡测试仪评定：静态平衡测试要求受力平台和显示器保持稳定，测定人体在睁眼及闭眼状态下，实时描计压力重心施于平板上的投影与时间关系曲线。静态姿势图仅对静态时压力中心的变化情况进行描述和分析，以此了解平衡能力，但不能将影响平衡能力的3个感觉系统完全分别开来进行研究。②动态平衡测试仪评定：动态平衡测试的测试内容主要有感觉整合测试 (sensoryorganizationtest，SOT)、运动控制测试(motorcontroltest，MCT)、应变能力测试(adaptationtest,ADT)和稳定性测试(limitsofstability,LOS)等。动态平衡测试可以将影响平衡能力的3个感觉系统分别开来进行研究，从而能够进一步确定引起平衡障碍的原因并指导治疗。目前在国外较常用的平衡测试仪主要有BalancePerformanceMonitor(BPM)、BalanceMaster>Equitest等，其中后两者不但可以对平衡能力进行静态、动态测试，而且可以对具有平衡能力障碍的患者进行训练治疗，但由于价格过高，使其很难推广，应用受到限制。相比较而言，BPM价格适中，性能稳定，操作方便，所以具有广泛的应用前景。这类仪器的测试功能较全面准确，至今为止是检测平衡能力最具权威的高档测试仪器其中Equitest的测评方法为：①受试者先睁眼站在静止平台上。②闭眼站立在静止平台上。③睁眼站立在固定平台上，周围视野与受试者同步摆动。④睁眼，周围视野固定，平台随受试者摇摆同步移动。⑤闭眼，平台随受试者同步移动。⑥睁眼，平台及周围视野随受试者同步摆动进行测试。5结论近100年来，人体平衡能力的评价研究一直在向前发展，特别是近20年来由于计算机的快速发展和广泛应用，人体平衡能力评价的研究正在由开始的定性研究向定量研究发展，以及由单一的静态平衡能力测定或单一的动态平衡测定向着动、静结合的平衡能力测定方向发展。人体平衡能力的评价体系正在朝着完善、合理和科学的方向发展。在应用以上方法时，是选取一种还是几种组合，该如何搭配也是一个应该注意的问题。众所周知，由于平衡能力是较复杂的生理综合能力，所以要准确评估平衡能力最佳方式是用一组测试方法的科学搭配，在使用时既要考虑到测试的实际条件允许，又要考虑从前庭、视觉、躯体三方面对平衡的影响，所以如何组合最佳必需注意到各项测试方法的功能进行科学分析，同一功能测试有简单和复杂不同形式，在使用时可灵活把握。此外，即便准确测出调控人体平衡能力的3个系统的性能，测试结果应不是完整的。因为人体的视觉系统、前庭系统以及机体的本体感觉系统向中枢传送的感觉在大脑皮层整合后，最终还是通过椎体束支配机体的骨骼肌来维持机体的平衡，如果机体骨骼肌力量不足以承受机体的重力或者完成继续维持机体平衡，那机体最终还是会出现摔倒的危险。所以建议在利用上述方法或者综合利用上述几种方法的基础上，加