《Gait & Posture》：Associations between physical function, balance confidence, and the probability of walking instability among older adults
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本研究探讨老年人步行不稳定性（通过概率稳定性PoI衡量）与物理性能及心理感知（如跌倒恐惧、平衡信心）的关系。采用28名社区老年人，通过三维运动分析计算前后向及内外侧稳定性边界值，构建PoI指标。结果显示PoI与步行速度及下肢力量显著相关，但与心理感知的相关性不充分，表明老年人可能通过降低步行速度补偿高不稳定风险。结论：PoI可作为评估跌倒风险的敏感指标，但需结合多维因素制定预防策略。
香农·布什（Shannon Bush）| 卡维亚·卡图加姆-德切内（Kavya Katugam-Dechene）| 安德鲁·谢尔顿（Andrew Shelton）| 杰西卡·艾伦（Jessica Allen）| 维基·默瑟（Vicki Mercer）| 杰里米·克伦肖（Jeremy Crenshaw）| 杰森·R·弗朗茨（Jason R. Franz）
美国北卡罗来纳大学教堂山分校物理治疗系，教堂山，美国
摘要
背景
迫切需要更好地理解导致老年人行走不稳定的身体和心理生理因素。最近，在通过3D运动分析测量行走相关不稳定性的能力方面取得了进展——这种分析方法被称为“不稳定性概率”（Probability of Instability，简称PoI），有望更准确地评估一个人失去平衡的风险。
目的
迄今为止，还没有任何研究将PoI与身体表现（如行走速度或下肢力量）或跌倒风险的心理问卷（如跌倒恐惧、自我效能/平衡信心）联系起来。我们的目的是填补这些理解上的空白。
方法
28名居住在社区的老年人（平均年龄73.0±5.9岁）以他们偏好的速度行走，同时施加旨在引发侧向不稳定性的光流干扰。利用运动捕捉数据计算了前后（AP）和内外侧（ML）稳定性边界（MoS）。通过MoS的均值和标准差，我们建立了MoS的概率密度函数，从而确定了任何一步中MoS<0的概率（即PoI）。
结果
我们发现许多情况下，MoS的均值与身体功能和/或自我报告的跌倒恐惧及平衡信心存在相关性。然而，这些显著相关性可能并不完全，因为较低的PoI仅与较慢的偏好行走速度相关，而与较低的跌倒恐惧或较高的平衡信心无关。
结论
我们的研究结果表明：（1）行走过程中MoS均值与心理生理结果之间的相关性可能并不完全；（2）老年人可能会选择走得更慢以补偿较高的不稳定性概率。
引言
每年有超过1400万美国老年人（即65岁及以上）经历跌倒，这会导致严重的后果，包括较高的发病率、死亡率、生活质量下降以及更高的医疗支出[1]。为了有效预防跌倒，我们必须更好地理解导致年龄相关跌倒的身体和心理生理因素。
大量研究发现，感觉[2]、运动[2]和认知运动[3]因素与通常用于评估跌倒风险的生物力学指标之间存在相关性[4]。例如，跌倒恐惧在老年人中很常见，它可以直接和间接地对健康相关的生活质量和跌倒产生负面影响[5]。同样，自我报告的平衡信心也与此相关[6]。识别与老年人跌倒相关的重要因素的目标是，能够制定精确的预防策略，不仅针对身体/功能限制，还能针对复杂的心理生理因素。然而，由于跌倒的多因素性和不可预测性[8][7][9]，以及大规模样本、长期监测和准确识别跌倒所需的大量后勤和资源投入，前瞻性跌倒试验极具挑战性。因此，基于实验室的结果测量方法（尤其是那些能够预测未来跌倒的方法）具有吸引力。
稳定性边界（MoS）是一种基于机械原理的行走稳定性测量方法，用于量化身体重心与可用支撑基础之间的瞬时距离[10]。然而，步幅平均值的MoS通常会得出矛盾的结果。例如，正如卡赞斯基等人指出的，许多被认为跌倒风险较高的个体（如老年人、有神经系统损伤的成人）可能习惯性地以较大的MoS均值行走，这看似反映了更高的稳定性，但实际上可能意味着他们采取了更为谨慎的步态策略[11]。我们还发现，年轻人在应对行走平衡干扰时，MoS值的变化比老年人更大[2]。为了解决这一矛盾，卡赞斯基等人最近引入了一个新的指标——不稳定性概率（PoI），用于预测任何一步中可能发生的行走不稳定性的可能性[11]。这些作者发现，尽管平均MoS值较大，但参与者在失去平衡时表现出更高的PoI（即更高的不稳定性概率），这为这一先前看似矛盾的发现提供了重要的背景信息。然而，迄今为止，还没有任何研究将PoI与身体表现（如行走速度或下肢力量）或跌倒风险的心理问卷（如跌倒恐惧、自我效能/平衡信心）联系起来。克服这一知识空白有助于阐明神经肌肉控制和感知平衡如何相互作用以影响行动能力的结果。
我们的目的是填补这些理解上的空白。研究表明，老年人（本研究的主要研究对象）往往具有更高的行走不稳定性和更高的跌倒风险[12]。我们假设老年人的身体功能较差、跌倒恐惧较高以及平衡信心较低，这些因素会与较高的PoI和MoS变异性相关——后者反映了步与步之间调整的幅度。
研究部分片段
参与者
根据我们研究小组之前的出版物[13]，事前功效分析表明，n=21和n=25名老年人分别能够以80%的效能（p<0.05）检测到前后MoS值和内外侧MoS值中由干扰引起的显著变化。因此，我们招募了28名居住在社区的老年人参与研究（15名女性/13名男性，见表1）。参与者没有腿部损伤或假肢，也没有被诊断出神经系统或心肺疾病。
结果
组平均临床和心理生理结果在表1中以人口统计信息的形式进行了总结。与未受干扰的行走相比，在干扰存在的情况下，ML方向的PoI显著增加（见图1）。我们发现许多情况下，较大的MoS均值（表明采取了保护性步态策略）与较差的身体功能和/或较差的自我报告的跌倒恐惧及平衡信心相关（见表2）。然而，这些显著相关性可能并不完全。
讨论
本研究的目的是进一步了解导致年龄相关跌倒的身体和心理生理因素。跌倒恐惧和较低的平衡信心在老年人中很常见，它们可以直接和间接地对健康相关的生活质量和跌倒产生负面影响。在以往研究的基础上，我们引入了不稳定性概率这一新的结果测量方法，以期更准确地评估这些因素。
手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
没有作者在准备本手稿时使用生成式AI或AI辅助技术。
作者贡献声明
香农·布什（Shannon Bush）：撰写——初稿、可视化、方法论、数据分析、概念化。杰森·R·弗朗茨（Jason R. Franz）：撰写——审阅与编辑、可视化、验证、监督、软件使用、资源管理、项目协调、方法论、数据管理、概念化。杰里米·克伦肖（Jeremy Crenshaw）：撰写——审阅与编辑、验证、方法论、概念化。维基·默瑟（Vicki Mercer）：撰写——
致谢
本研究得到了美国国立卫生研究院（R21AG067388）的资助。
