帕金森病真实世界步态数字移动结局指标的系统性综述:从可穿戴设备到临床价值评估

【字体: 时间:2025年10月01日 来源:npj Digital Medicine 15.1

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  本研究针对帕金森病(PD)运动症状评估中临床量表(如MDS-UPDRS III)和实验室步态分析的局限性,系统综述了真实世界环境下基于可穿戴设备的数字移动结局指标(DMOs)的临床应用价值。研究人员通过分析27项研究,发现步速、步长等DMOs能有效区分PD患者与健康人群,且真实世界与实验室评估存在显著差异。该研究为建立标准化DMOs协议、推动数字生物标志物在PD精准医疗中的应用提供了关键证据。

  
帕金森病作为一种进行性神经退行性疾病,其核心运动症状——运动迟缓、僵硬和震颤——严重损害患者的移动能力与生活质量。其中,步态障碍尤其突出,早在疾病前驱期就会出现并随时间恶化。目前临床主要依赖运动障碍学会统一帕金森病评定量表第三部分(MDS-UPDRS III)和实验室标准化步行任务(如10米直线行走)来评估运动症状。然而,这些方法存在明显局限:MDS-UPDRS III依赖主观视觉判断,且仅能反映患者在诊所环境下的“移动能力”,而非日常生活中的“移动表现”;实验室评估则无法捕捉真实环境中症状波动、环境干扰及双任务场景对移动功能的影响。
随着可穿戴传感器技术的发展,数字移动结局指标(Digital Mobility Outcomes, DMOs)——包括步行速度、步长、步频等一系列步态参数——为连续、定量评估真实世界移动功能提供了新途径。DMOs不仅能实现远程监测,提升偏远地区患者的评估可及性,还能通过分析数千段步行片段(Walking Bouts, WBs),揭示不同场景、时长和目的下的移动模式。尽管先前研究证实实验室环境下DMOs能区分帕金森患者与健康人群,并与运动严重程度相关,但真实世界DMOs的临床价值尚未明确。为此,研究人员开展了这项系统性综述,旨在探索真实世界步态DMOs在帕金森病中的测量方法、临床效用及应用前景。该研究发表于《npj Digital Medicine》,为数字生物标志物在神经退行性疾病中的转化应用提供了重要依据。
研究团队通过系统检索2000-2024年间八大数据库的6637篇文献,最终纳入27篇符合标准的研究报告。关键技术支持包括:采用多品牌可穿戴设备(如腰部、足部传感器)连续采集步态数据;定义步行片段(WBs)为至少包含连续双足步行的序列;基于算法提取步速、步长、步时、变异性等21项DMOs;按步态模型分为节奏(Pace)、节律(Rhythm)、变异性(Variability)、不对称性(Asymmetry)和姿势控制(Postural Control)五大域;使用定制化质量评估工具分析偏倚风险;通过叙事性综合比较不同协议下的DMOs差异。
Objective 1: 测量协议与DMOs特征概述
纳入研究的中位患者数为47人,年龄60-72岁,MDS-UPDRS III评分12.8-46.2分。测量协议高度异质:设备配置(单腰部、足部或多传感器组合)、评估时长(1-14天)、WBs阈值(如>60秒)均不统一。步速(92%研究)、步长(59%)和步时(48%)是最常报告的DMOs,其中节奏域参数占比最高。
Objective 2: 真实世界与实验室评估差异
5/6研究报告真实世界DMOs显著低于实验室环境,表现为步速更慢、步长缩短。例如,Shah等人发现真实世界步速仅0.73 m/s,而实验室达1.05 m/s。仅2研究报道极端值(如最快步速)在两种环境下相关,提示最大移动能力可能具有一致性。
Objective 3: PD患者与健康人群差异
11研究比较显示,PD患者节奏域参数(步速、步长)显著低于健康人群,节律域(步时)和变异性参数(步长变异性)更高。但步频无一致差异,与实验室研究发现不同。转身角度等复杂参数展现出更高判别力(AUC>0.90)。
Objective 4: PD亚组分析
在跌倒者与非跌倒者比较中,步速、步长差异不一致,而转身特征(如转身角度变异性)更敏感;冻结步态(FoG)组间步态参数无差异,但转身参数能区分;疲劳症状患者步时变异性显著升高,且长步行片段中差异更明显。
Objective 5: DMOs与运动严重度的关联
仅少数研究报告DMOs与MDS-UPDRS III评分弱-中度相关,且依赖特定聚合阈值(如90百分位步速)。步长是预测MDS-UPDRS III评分的最强特征。PIGD(姿势不稳定步态障碍)评分与步速、步长变异性显著相关。
本研究结论指出,真实世界DMOs能有效捕捉帕金森病移动损伤的日常表现,弥补实验室评估的不足。节奏域参数(步速、步长)最具判别力,而变异性参数对区分跌倒风险和疾病亚组有潜在价值。然而,测量协议的异质性(设备配置、分析算法、WBs阈值)限制了结果可比性。未来需标准化数据采集流程(如7天连续监测、明确传感器附着方法),并探索复合DMOs模型和机器学习方法以提升临床预测精度。真实世界DMOs作为新型数字生物标志物,有望增强帕金森病运动评估的生态效度,推动个体化治疗与远程监护的发展。

改写说明
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