老年人步态特征的分析及其评价系统的初步建立

作者简介：朱晓兰(1977－)，女，河北人，助教，硕土，教师，研究方向运动人体科学专业生物力学。

摘 要：基于三维测力台装置，对127名正常老年人的步态能力进行研究，分析不同年龄、性别对老年人行走能力的影响，得出老年人在步态特征方面的合理分组，并运用统计学和生物力学分析方法对老年人步态特征进行综合评价，建立针对不同年龄阶段老年人步态特征的初步评分标准。研究结果表明，性别因素对老年人步态特征有很大影响，男性和女性老年人的步态特征有较明显差异；男性相邻年龄组间步态特征各指标差异不具有显著性，而女性大于65岁组与小于65岁组之间存在着较大差异；65岁以上老年人的步行能力表现出随年龄增大而下降的趋势，而55-60岁组的老年人步态评价得分低于60―65岁组老年人。

关键词：生物力学；老年人；步态；评价

中图分类号：G804．21

文献标识码：A

文章编号：1007―3612(2006)02―0201―03

行走是日常生活活动的重要组成部分，所以对步态的各方面进行研究显得至关重要。国外很早就在步态方面进行了大量的研究，国内则从1982年开始戴克戎等人逐渐接触和研究。经查阅大量国内外关于步态的文献资料，发现目前国内外关于老年人步态研究主要存在以下两点问题：

1)针对病理方面的研究较多，针对正常老年人步态评价系统研究，目前在国内外文献中尚未见报道；

2)样本量较小，尤其是在国外，受条件限制，样本数量不能满足数据统计要求。

本文基于三维测力台装置，对正常老年人的步态的进行研究，分析不同年龄、性别的对老年人的行走能力，对老年人步态特征进行合理分组，并运用统计学和生物力学分析方法对老年人步态特征进行综合评价，尝试建立针对不同年龄段老年人步态特征的评分标准。

1 研究对象与方法

151名退休老年人，其中在北京市诲淀区上地小区取69人，在育新小区取82人，得到完整资料的共127人(表1)。

测试过程：对受试者进行室内常速行走的足―地接触力的测试(如图2所示)。

测试指标：1)受试者行走中的动力学参数(表2)；

2)受试者的人体测量学参数：身高、体重、坐高、鞋码等。

2 结果与分析

由测得的动力学参数，通过公式计算了步态表征的12项指标(表3)，所有涉及到力值的指标均除以各测试者的体重，旨在消除体重差异对各指标的影响，时间以步态周期的百分比表达，以消除各个受试者不同行走速度所致的误差，即对各动作细节的时间历程和力值进行归一化处理，从而更准确地反应各个指标的变化。

2．1 对老年人步态特征合理分布的分析 为了找到对老年人步态有合理分析的分布情况，我们尝试将受试者按照年龄的不同、性别的不同、以及性别和年龄综合影响不同进行分组，通过对以上12项指标的组间差异显著性分析，我们发现，老年人的步行能力受性别的影响较大；同性别中，年龄对男性步行能力的影响不象对女性的影响显著：女性的65岁是一个具有评价意义的分界点(65岁以下的女性受试者(47人)和65岁以上的女性受试者(29人)之间有多个指标差异有显著性：K，和PMAI、SY2A、K，而男性则没有明显的分界点。

最终，确定将受试者分为3组来分别评价其步态行走能力：

Ⅰ所有男性受试者一组；

Ⅱ小于65岁的女性受试者1组(不包括65岁)；

Ⅲ大于或等于65岁的女性受试者1组。

2．2 对评价指标的主成分因子分析 将127名受试者按照上面的划分分为3组：I组(51人)、Ⅱ组(47人)、Ⅲ组(29人)。

对这3组受试者的12项指标分别做主成分分析。为了使分类集中，对因子载荷矩阵采用了方差极大法(Varimax)进行正交旋转，根据特征值，累计贡献率，75％的标准，各筛选得到最能反映不同老年人步态特征的4个主成分，作为评价各组老年人步态能力的主要成分，井在每个主成分中得到1―3个高载荷因子指标。

2．3 对代表指标评分的评价 在选代表指标的过程中，为了找到各组主成分中最有代表性的指标，除了考虑载荷因子的大小，另外，我们对高载荷因子指标进行统计分析，井考虑到各指标的运动生物力学方面的意义，从每组的4个主成分中各选一个高载荷因子作为对老年人行走能力进行单项评价的优选指标。

最后，得到3组代表指标作为对3组老年人不同步态特征进行分别评价的单项指标。

对所选出的单项指标按照其理论意义和实际分析结果进行评分评价，评分采用10分制。制定单项指标评分评价的方法是：

1)求出各指标的平均数(x)和标准差(s)；

2)在J(均值)±3S(标准差)的评分范围内，计算公式为：Z；5±(x－X)／5x 5／3(表4)

2．4 综和评价 将受试者的指标实测值代人单项评分公式求出得分，将各单项得分加权求出总分。权重系数是以各主成份特征值分别除以4个主成分特征值之和来确定(表5)。 的单指标评分值)

2．5 对正常老年人行走能力综合评价的分析 利用上述得出的评价系统，得出127名受试者各自的评分(图3，4，5)。

在对单指标分析和得分综合评价的过程中发现，大于65岁的老年人，无论男性还是女性其步态评价得分均随年龄的增大而减小，体现了老年人随年龄增大，身体机能衰退，步态行走能力下降的趋势；而在小于65岁的人群中，无论男性还是女性其步态特征评分均随年龄的增大而增大，尤其是女性的55-60岁组(20人)和60-65岁组(27人)两组的大多数步态指标都呈现出60-65组明显好于55―60组，同样的情况也出现在男性受试者中。分析这种现象的原因，可能是由于老年人在55-60岁这个年龄段正处于刚退休，身体机能由于前几十年工作而变得有些透支，而60―65岁人群已经度过了由工作到赋闲在家的过渡期，身体机能由于规律的生活和健康饮食及有意识的运动锻炼而恢复到正常，且这个年龄段各方面生理机能受年龄影响还不明显，还未进入衰老期，所以表现为55―60岁人群的步态得分还不如60-65岁人群的步态得分的情况。

最后，将所有127名受试者的综合得分做频数分布分析，按25％的百分比从高到低分为4个级别，依次定为优、良、中、差四等，各级别对应的综合得分如表6所示。

3 小 结

1)通过对127名正常老年人的步态能力的分析，得到不同年龄阶段老年人步态的初步评分标准。

2)性别因素对老年人步态特征有很大影响，男性和女性老年人的步态特征有较明显差异。

3)男性相邻年龄组间步态特征各指标差异不具有显著性；而女性大于65岁组与小于65岁组之间存在着较大差异。

4)65岁以上老年人的步行能力表现出随年龄增大而下降的趋势，而55―60岁组的老年人步态评价得分低于60-65岁组老年人。

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