《Mayo Clinic Proceedings: Digital Health》:Movement Performance is Associated With Dementia in Older Women: A 20 Year Longitudinal Study Using Opto-Electronic Kinesiology
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研究人员旨在采用运动捕捉技术,在纵向研究设计中探究老年女性的运动表现及其与痴呆前期(incipient dementia)的关联。该研究属于哥德堡H70出生队列研究及哥德堡女性前瞻性人口研究的一部分。共有692名62-84岁非痴呆女性被随访20年。运动表现通过
研究人员旨在采用运动捕捉技术,在纵向研究设计中探究老年女性的运动表现及其与痴呆前期(incipient dementia)的关联。该研究属于哥德堡H70出生队列研究及哥德堡女性前瞻性人口研究的一部分。共有692名62-84岁非痴呆女性被随访20年。运动表现通过光电技术(opto-electronic technology)进行的姿势- locomotion-手动测试(Posturo-Locomotion-Manual test, PLM-test)进行测量。痴呆诊断基于神经精神科检查、知情人访谈、医院记录和登记数据的信息。结果显示,170名女性在随访期间发生痴呆。基线期(1992/1993年)步态较慢与痴呆风险较高相关(1992-2012年)。运动期(Locomotor phase)第二和第三三分位数组的个体与痴呆相关。研究结论表明,运动障碍是老年女性痴呆前期的重要症状。
**研究背景与问题**
痴呆(dementia)是老年人群中的常见疾病,随着老年人口增加,其患病率呈上升趋势。早期识别痴呆高危人群对于及时启动干预措施至关重要,最好在不可逆的认知症状出现之前进行。认知主诉与步态迟缓并存的现象在60岁以上非痴呆老年人中颇为常见,患病率约为10%。步态恶化似乎在痴呆发展早期即已出现,且可能先于认知障碍发生。已有研究提出,细微的步态特征可作为早期生物标志物,辅助痴呆的诊断算法。在此背景下,运动功能的早期变化与痴呆发生风险之间的关联成为老年学和神经科学领域的重要研究方向。
**研究设计与主要结论**
研究人员开展了一项基于人群的20年纵向队列研究,利用光电运动学(opto-electronic kinesiology)技术,通过姿势-locomotion-手动测试(PLM-test)精确测量运动表现,以探究基线期运动功能与随后发生痴呆风险之间的关联。该研究发表在《Mayo Clinic Proceedings: Digital Health》上。研究发现,基线期步态较慢的老年女性后续发生痴呆的风险显著升高;运动功能下降,尤其是上肢运动速度减退,与痴呆发生密切相关;这些运动改变可在痴呆诊断前10余年即被检测到。该研究的重要意义在于,运动障碍可能是痴呆前期的关键症状,为理解痴呆的早期临床表现提供了新视角,并为开发低成本、大规模的社区筛查工具奠定了基础。
**关键技术方法**
研究对象来源于瑞典哥德堡H70出生队列研究(H70 Birth Cohort Studies)及哥德堡女性前瞻性人口研究(Prospective Population Study of Women in Gothenburg)。1992至1993年,1,385名62-84岁女性受邀参与基线调查,最终692名非痴呆女性纳入分析。运动功能测量采用光电运动捕捉技术(infrared optoelectronic motion capture),通过红外摄像系统以50Hz频率记录体表反光标记物的二维空间坐标。痴呆诊断综合神经精神科检查、知情人半结构化访谈、瑞典全国医院出院登记系统(Swedish Hospital Discharge Register)及病历资料,依据《精神障碍诊断与统计手册》第三版修订版(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, DSM-III-R)标准确定。统计分析采用Cox比例风险模型(Cox Proportional Hazard Model)评估20年随访期间痴呆发生的危险因素,计算风险比(Hazard Ratio, HR)及其95%置信区间(95% Confidence Interval, 95%CI)。亚组分析中应用配对t检验(paired t-test)比较非痴呆人群PLM指标的变化,线性回归模型(linear regression models)检验痴呆组与非痴呆组间PLM平均变化值的差异。多变量分析调整了年龄、教育程度、社会经济地位、吸烟状态及多种躯体疾病等混杂因素。
**研究结果**
**样本特征与痴呆发生率**:在692名基线期非痴呆女性中,170名在20年随访期间发生痴呆,随访总人年数为8,896人年。痴呆诊断主要依据临床检查或知情人访谈(135例),部分依据医院登记或病历记录(35例)。痴呆平均发病年龄为83岁,从基线检查到痴呆发病的平均时间为10.3年(标准差SD=4.8年)。
**PLM与简易精神状态检查(Mini Mental State Examination, MMSE)的关联**:在448名70岁及以上具有基线MMSE数据的个体中,MMSE总分与运动时间(Movement time, MT)(P<0.05)及同时性指数(Simultaneity Index, SI)(P<0.01)存在显著相关。
**PLM与痴呆的关联**:按PLM各指标三分位数分层分析显示,运动期(L phase,即步态)第二三分位数组(HR=1.80, P=0.006)和第三三分位数组(HR=1.61, P=0.028)的痴呆风险较第一三分位数组显著增加。L phase与痴呆风险的关系非线性,第一三分位数组的痴呆风险显著降低,接近减半,而第二与第三三分位数之间差异较小。在421名同时具有MMSE和PLM数据的个体中,L phase第二和第三三分位数与1992-2012年间痴呆发生相关(HR=1.97, P=0.003),而MMSE总分三分位数分层分析与痴呆无显著关联。此外,在626名基线期个体中,L phase第二(HR=1.70, P=0.015)和第三三分位数(HR=1.64, P=0.031)与1992-2012年间卒中发生相关(共157例事件)。
**PLM变化与后续痴呆的关系**:204名在1992/93年和2000/01年均未患痴呆且两次均接受PLM测试的女性中,32名在2002-2012年间发生痴呆。与非痴呆组相比,后续发生痴呆者在MT(P<0.01)和手动期(Manual phase, M phase)(P<0.01)的增加幅度更大。
**讨论与结论**
该20年纵向人群研究的主要发现可概括为:基线期运动速度较慢的老年女性后续发生痴呆和卒中的风险升高;此外,上肢运动功能的恶化与痴呆发生相关。L phase(步态)与痴呆风险的关系呈非线性特征,第一三分位数组风险显著低于较高三分位数组。数据提示步态损害在痴呆发展早期即已开始。MT与基线MMSE评分相关,同时性指数(SI)也与MMSE相关,而SI此前已被证明可检测帕金森综合征(parkinsonism)。然而,运动表现的后续变化并未伴随MMSS总分的相应改变,提示运动功能变化可能独立于整体认知功能变化而发生。这一细微的运动表现差异可在痴呆诊断前10余年即被识别,表明运动表现是痴呆前期的重要症状。
研究人员进一步探讨了基线PLM表现与痴呆关联的潜在机制:首先,PLM测试不仅是运动测试,也是复杂的认知测试,需要注意力、执行功能、视觉空间处理和运动处理等多个认知领域的协同参与;其次,既往横断面研究发现L phase减慢与白质病变(White Matter Lesions, WMLs)严重程度相关,M phase与颞叶萎缩相关,提示PLM表现与脑血管损伤及神经退行性变均有关联;第三,PLM测试可能是心血管适能的一般性指标,而心血管适能既往已被证明与痴呆风险相关;第四,研究结果也可能源于视运动功能(visuo-motor function)的改变。
研究的优势包括代表性样本、长期随访、PLM测试对细微运动损害的检测能力、两次运动功能测量使得观察临床痴呆前的变化成为可能,以及随访期间全面的痴呆诊断评估。局限性包括样本量较小而无法分析痴呆亚型、仅纳入女性参与者而无法推广至男性群体、以及66.5%的基线应答率可能导致选择性偏倚。
研究人员认为,未来PLM测试的应用可能在于早期鉴别阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)与路易体痴呆(Lewy bodies dementia),因其可检测路易体痴呆患者早期不易被肉眼察觉的细微帕金森综合征征象。通过光电运动学获得的知识可用于基层医疗机构的痴呆筛查,年度重复的步行测试联合上肢功能测试(如手指敲击测试)能够快速、低成本地提供痴呆前期的有价值信息。
**研究结论翻译**:
研究人员在一项纳入女性参与者的20年纵向人群研究中发现,部分老年女性在基线期即存在运动速度减慢,且后续发生痴呆的风险增加。此外,上肢功能恶化与后续发生痴呆相关。然而,该研究人群仅包括女性参与者,因此研究结果无法推广至男性人群。研究发现提示,运动障碍是痴呆前期的重要症状。进一步研究不同细微运动表现改变是否先于老年人各种类型痴呆的认知症状出现,具有重要的科学价值。