卒中后抑郁状态对慢性期患者步态生物力学特征的影响研究

《Scientific Reports》:Differences in gait biomechanics during level walking between chronic stroke patients with and without depression

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Scientific Reports 3.9

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  卒中后抑郁高发,其如何影响步态恢复模式尚不明确。为探究此问题,研究人员比较了慢性期卒中患者中抑郁与非抑郁群体的下肢生物力学差异。结果显示,非抑郁组患侧髋关节峰值生成功率显著更高(p=0.019)。这提示心理因素可影响卒中后步态,在康复后期需进行个体化治疗。

  
当我们谈论脑卒中(中风)的康复时,常常聚焦于物理层面的损伤修复,比如如何重新学会走路。然而,一场突如其来的疾病给患者带来的冲击远不止于此。在生理功能障碍的背后,情绪的低落——特别是抑郁症——正悄然成为影响康复进程的“影子杀手”。抑郁症是卒中患者中最普遍的情绪障碍,但一个关键而具体的问题长期悬而未决:这种心理状态上的差异,究竟会不会实实在在地改变患者行走时的姿态和发力方式?换句话说,带着抑郁情绪走路,和积极面对康复走路,身体的动作模式会有不同吗?尽管临床观察暗示了这种可能性,但此前少有研究从严谨的生物力学角度,精确测量并比较这两类患者在步行时关节运动与力量的差异。理解这种差异,对于制定真正全面、个体化的康复方案至关重要。《Scientific Reports》发表的一项研究,正是为了揭开这层面纱,探究慢性卒中患者中,抑郁与非抑郁群体在下肢步态生物力学参数上的具体变异。
为了回答上述问题,研究团队采用了几个关键技术方法。本研究设计为前瞻性观察性研究。他们招募了20名慢性期(发病后>6个月)卒中患者和10名健康对照者。使用老年抑郁量表(GDS)将卒中患者分为抑郁组(n=10)和非抑郁组(n=10)。所有参与者在一个七米长的步行道上行走,同时由一个三维(3D)运动分析系统采集双侧髋、膝、踝关节在矢状面(即侧面)的生物力学数据,包括关节角度、力矩和功率等。数据分析采用了非参数检验方法,包括克鲁斯卡尔-沃利斯检验(Kruskal-Wallis test)和事后曼-惠特尼检验(Mann-Whitney post-hoc comparisons)来比较组间差异。
研究结果
通过对比抑郁组、非抑郁组卒中患者以及健康对照组的步行数据,研究得出了以下主要发现:
  1. 1.
    组间步态参数比较:分析揭示了不同组别在特定生物力学参数上存在显著差异。这为后续具体关节的发现提供了总体背景。
  2. 2.
    患侧髋关节峰值生成功率:这是本研究最核心的发现之一。具体而言,非抑郁组患者在患侧髋关节产生的峰值生成功率显著高于抑郁组患者,其统计学显著性p值达到0.019。生成功率(generation power)通常指关节肌肉在运动过程中向心收缩、产生推动身体向前动力的阶段。这一结果表明,在步行过程中,非抑郁的卒中患者能够利用其患侧的髋关节肌肉产生更强的推进力。
  3. 3.
    患侧踝关节峰值生成功率:研究发现,无论是卒中抑郁组还是非抑郁组,他们患侧踝关节的峰值生成功率都显著低于健康对照组(p<0.05)。踝关节,特别是跖屈(即脚尖向下蹬地)产生的力量,是正常步态中推进的关键动力来源。这一发现印证了卒中后常见的“足下垂”或踝关节推进无力现象,是导致步态异常和行走效率下降的普遍生物力学缺陷,且这种缺陷似乎普遍存在于卒中患者中,不受抑郁状态的影响。
  4. 4.
    患侧膝关节最大屈曲角度:研究还测量了步态周期中膝关节的活动范围。结果显示,两个卒中患者组(抑郁组和非抑郁组)在步态摆动相时,患侧膝关节达到的最大屈曲角度显著小于健康对照组(p<0.05)。足够的膝关节屈曲对于在迈步时使足部离地、避免拖拽脚尖至关重要。该发现进一步明确了卒中后步态在关节运动学上的共性障碍。
结论与讨论
本研究通过精细的三维运动捕捉与分析,首次在生物力学层面量化并揭示了慢性卒中患者中,抑郁与非抑郁状态在步态特征上的具体差异。核心结论在于,抑郁的卒中患者表现出患侧髋关节推进功率的显著降低。这意味着,除了卒中本身导致的神经肌肉控制障碍外,并存的抑郁情绪可能进一步削弱了患者利用近端(髋部)肌群产生有效推进力的能力,这可能与动机减退、活动水平降低或神经生理机制的交互影响有关。而踝关节推进力减弱和膝关节屈曲不足,则是卒中后普遍的、与抑郁状态无关的步态缺陷。
这项研究的意义重大。它首次将“心理因素”(抑郁)与“运动输出”(步态生物力学参数)在卒中康复领域进行了定量链接,强调了在康复评估与干预中整合身心两方面考量的必要性。研究结果提示,对于伴有抑郁的卒中患者,康复治疗不仅需要关注传统的踝、膝关节功能训练,或许应特别加强髋关节伸肌群的力量与协调性训练,并积极干预其抑郁状态,以双管齐下的方式改善步行能力。这为康复医学从“治疗疾病”到“治疗有个体差异的患者”的精准康复理念提供了实证依据。未来的研究可以在此基础上,探索针对性的心理-运动联合干预方案,并纵向观察其对于改善步态功能和提升生活质量的长期效果。
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