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轴向脊柱关节炎(axSpA)影响脊柱活动度和步态,现有临床评估主观性强。研究人员用惯性测量单元(IMUs)评估 axSpA 患者和健康对照者的脊柱活动度与步态。结果显示 IMUs 能有效区分二者,联合参数分类性能更佳,为临床评估和随访提供新工具。
轴向脊柱关节炎(axSpA)是一种令人困扰的慢性炎症性风湿疾病,主要 “攻击” 人们的中轴骨骼。想象一下,脊柱就像身体的 “顶梁柱”,可 axSpA 却让这根 “顶梁柱” 出现炎症,带来慢性背痛和僵硬感,严重时还会导致椎关节融合,极大地影响患者的生活质量。在全球范围内,有 0.13% - 1.40% 的人饱受 axSpA 的折磨,他们不仅要承受身体上的疼痛,还要面对经济和心理上的负担。
目前,评估 axSpA 患者脊柱活动度的常用工具是巴斯强直性脊柱炎测量指数(BASMI),但它存在不少问题。比如,测量时用卷尺和量角器,精度不够,不同测量者可能得出不同结果;而且它不能评估躯干旋转和伸展运动,也很难检测出病情的细微变化。虽然光电运动捕捉系统能精准量化人体运动,但价格昂贵、操作复杂,只能在实验室使用。在步态分析方面,尽管 axSpA 患者的背痛、脊柱活动受限等问题会影响步态,可相关研究却很少。现有的研究也多是单独研究脊柱活动度和步态,缺乏综合评估。因此,急需一种更准确、便捷的方法来评估 axSpA 患者的病情。
为了解决这些难题,来自蒙彼利埃大学医院临床免疫学和骨关节疾病治疗科的研究人员开展了一项重要研究。他们招募了 20 名 axSpA 患者和 20 名年龄、性别匹配的健康对照者,利用 Xsens MTw Awinda 多惯性测量单元(IMUs)系统收集数据,对比两组人员的躯干运动学和步态时空参数,并探究这些参数与传统临床评分(如 BASMI)的相关性。
研究中,研究人员运用了关键技术方法:一是选取合适的研究对象,axSpA 患者依据国际脊柱关节炎评估协会(ASAS)标准招募,排除有腰椎或下肢手术史、脊柱创伤病史的人;二是使用 Xsens MTw Awinda 多 IMUs 系统,通过可调节绑带将传感器固定在身体上,收集脊柱活动度和步态数据 。
研究结果如下:
- 脊柱活动度差异:通过 Xsens 系统评估发现,与健康对照者相比,axSpA 患者在所有平面和运动方向上的躯干关节角度都有所减小,这表明 axSpA 患者的脊柱活动度明显受限。
- 步态参数差异:axSpA 患者的步态存在显著变化,步频(cadence)降低(P = 0.004),速度也降低(P = 0.015) ,这意味着患者走路变慢,步伐节奏也发生改变。
- 分类性能提升:研究人员发现,将步态步频和躯干运动学相结合,能显著提高对 axSpA 患者和健康对照者的分类性能,敏感度从仅用躯干矢状面活动范围时的 55% 提升到了 95%。
- 参数相关性:躯干运动学变量与临床测量中的活动度项目相关,而步态时空参数则与疾病活动度及其对日常生活的功能影响相关,这说明这些参数能从不同方面反映 axSpA 患者的病情。
在研究结论和讨论部分,该研究表明 Xsens 等多 IMUs 系统有能力评估 axSpA 患者的脊柱活动度和步态时空参数。联合躯干运动学和步态时空参数能更有效地鉴别 axSpA 患者,这一发现凸显了可穿戴传感器在临床实践中作为评估和随访工具的巨大潜力。不过,研究也存在局限性,比如样本量较小,且缺乏纵向随访。未来的研究应增加样本量并进行长期随访,以进一步探究干预措施能否改善患者的脊柱活动度和步态指标,提高患者的功能运动能力和整体身体健康水平。这项研究成果发表在《Clinical Biomechanics》上,为轴向脊柱关节炎的临床评估和治疗提供了新的方向和重要参考依据,有望推动该领域的进一步发展,让更多 axSpA 患者受益。