对患有颈源性眩晕的中老年患者的姿势控制进行双重分析：从动态和静态平衡的角度进行研究

《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》：Dual analysis of postural control in middle-aged and elderly patients with cervicogenic dizziness: Dynamic and static balance perspectives

颈椎性头晕患者静态和动态平衡特征分析采用Prokin平衡仪评估，结果显示患者闭眼和睁眼状态下平衡指标均显著高于健康组（P<0.05），Romberg比值升高（2.077倍）提示视觉依赖增强，中心压力偏移幅度增大（眼闭时达7.2±2.1mm），稳定边界降低（完成率下降18.5%）。本体感觉障碍可能是导致平衡功能受损的关键机制。

　　研究旨在深入探讨中老年颈椎源性头晕患者的平衡控制特征，从静态和动态两个角度进行分析。通过使用Prokin Balance仪器，研究人员对20名患有颈椎源性头晕的患者与20名健康个体进行了平衡测试，收集了包括平均摆动速度、摆动标准差、平均压力中心、Romberg比率和稳定性极限等关键指标。研究结果表明，无论是患者还是健康个体，闭眼时的静态平衡指标均显著高于睁眼时，这一现象反映了视觉信息在维持静态平衡中的重要作用。然而，相较于健康个体，颈椎源性头晕患者在闭眼状态下表现出更显著的平衡功能差异，其Romberg比率显著升高，稳定性极限值则明显降低。此外，患者的足底压力中心呈现出离轴分布的模式，而健康个体则表现出更集中于轴心的分布。这些发现不仅揭示了颈椎源性头晕患者在平衡控制方面的异常，还为临床治疗提供了新的视角和科学依据。

颈椎源性头晕是一种常见的临床状况，主要由颈椎问题引发的头晕和平衡障碍。该病症在所有头晕病例中占比较大，约为89%（Takahashi, 2018; Chu et al., 2023）。流行病学调查显示，成年人中该病症的患病率约为10%，而在老年人中更为常见，大约有30%的老年人受到影响（Yao et al., 2020; Li et al., 2022）。回顾性研究显示，非创伤性颈椎源性头晕的发病率在5.42%至7.5%之间（Polaczkiewicz and Olszewski, 2019; Ardi? et al., 2006），而一项前瞻性多中心研究进一步确认了其在人群中的普遍性，患病率为6.4%（Lüscher et al., 2014）。这些数据表明，颈椎源性头晕在头晕患者中占有重要地位，但其具体发病率可能因人群和研究方法的不同而有所差异。值得注意的是，随着电子设备的普及和生活方式的变化，该病症的发病率正逐年上升，且发病年龄也呈现年轻化的趋势（Takahashi, 2018; Tardov et al., 2022）。典型症状包括头晕、颈部疼痛、活动受限以及异常的平衡控制，严重情况下可能导致骨折或中风等并发症（Xie et al., 2020）。

在这些症状中，平衡能力的下降被认为是颈椎源性头晕最常见且最一致的临床特征之一（Knapstad et al., 2019）。尽管该病的病理机制尚未完全明确，已有多种假设被提出，包括血管压迫、交感神经刺激、颈椎本体感觉障碍以及偏头痛相关的机制（Végh et al., 2019）。其中，颈椎本体感觉障碍的假说被广泛接受（Végh et al., 2019）。因为平衡主要依赖于视觉、本体感觉和前庭感觉的综合调控，任何本体感觉功能的异常都可能干扰平衡控制（Cao et al., 2021）。因此，对颈椎源性头晕患者的平衡控制进行系统分析，有助于深入理解其发病机制，并为制定针对性的治疗策略提供依据。

以往的研究多采用平衡量表评估颈椎源性头晕患者的平衡功能，例如Micarelli等人的研究使用了平衡图片测试，确认了这些患者在经典平衡图片参数（如面积和长度）上的显著增加（Micarelli et al., 2021）。然而，这些研究仅关注单一的平衡参数，缺乏高敏感性的评估手段，如重心摆动频率、幅度和稳定性极限等，因此难以全面揭示患者的平衡特征。此外，Micarelli等人还利用头晕障碍量表（Dizziness Disorder Scale）评估了患者的平衡状况，结果显示颈椎源性头晕患者在平衡量表上的得分更高，这不仅反映了其平衡功能的限制，还可能与心理因素如抑郁和恐惧有关（Micarelli et al., 2020）。然而，这种评估方法具有高度主观性，限制了其客观性和准确性。尽管颈椎源性头晕对患者生活质量、身心健康以及社会经济系统造成了显著影响，但目前关于其平衡功能的研究仍较为有限，大多数临床研究依赖于Berg平衡量表或Tinetti量表等工具，这些工具在准确性和客观性方面存在不足（Taghavi Azar Sharabiani et al., 2024; Chen et al., 2024; Rivolta et al., 2019）。

鉴于上述问题，本研究采用了高度可靠且高效的Prokin Balance仪器（TECNOBODY，意大利，型号252）对颈椎源性头晕患者的平衡控制进行精确测量和分析。该仪器在多项研究中已被验证为评估平衡功能的优秀工具（Dumanlida? and Milanlio?lu, 2021）。此前的研究表明，该仪器能够检测传统临床量表可能忽略的细微平衡异常（Lin et al., 2020），从而有效克服量表评估中的天花板效应。这些特性使得Prokin Balance成为本研究的理想选择。

在研究过程中，研究人员采用了静态平衡测试和动态平衡测试（稳定性极限测试）两种方法，以全面评估患者的平衡能力。静态平衡测试包括睁眼和闭眼两种视觉输入条件，每种条件持续30秒（Zhang et al., 2020; Paillard and Noé, 2015）。参与者被要求尽可能保持静止，重复测试两次。稳定性极限测试则要求参与者快速准确地将光标移动至屏幕上的八个目标，这些目标以45度间隔分布，并依次高亮显示。参与者需保持双脚不动，避免跌倒，且不得触碰测试杆，测试结束后需将光标返回中心，以便进行下一轮测试。该测试同样重复两次。

在观察指标方面，研究人员参考了以往研究中提到的高可靠性和敏感性参数，包括静态平衡指标、Romberg比率和稳定性极限。静态平衡指标如平均压力中心、摆动标准差、摆动速度、摆动长度和摆动面积等，均被用于评估患者的平衡状况。较大的数值通常表明较差的静态平衡能力（Walia et al., 2021）。Romberg比率主要反映患者对视觉输入的依赖程度，通过计算闭眼和睁眼状态下的摆动面积和长度比值，可以衡量患者在失去视觉线索时对视觉的依赖程度（Dunn et al., 2024; Anagnostou et al., 2024）。稳定性极限则通过参与者完成八个目标的百分比来评估，较高的百分比表明更强的稳定性极限和更低的跌倒风险（Tomita et al., 2024）。

研究结果显示，在闭眼状态下，无论是患者还是健康个体，静态平衡指标均显著高于睁眼状态，这表明视觉输入在维持静态平衡中起到了重要作用。然而，患者在闭眼状态下表现出更显著的平衡功能差异，其Romberg比率显著高于健康个体，这表明患者在失去视觉线索时，对视觉的依赖程度更高。此外，患者的稳定性极限值显著低于健康个体，表明其在动态平衡方面的控制能力较差。在足底压力中心的分布上，患者表现出离轴的广泛分散模式，而健康个体则呈现出集中于轴心的分布模式。这些发现表明，颈椎源性头晕患者的重心摆动幅度更大，平衡控制能力更差，且在日常活动中受到的移动范围更小，身体的灵活性和适应性也有所下降，从而增加了跌倒的风险。

在讨论研究结果时，研究人员指出，颈椎源性头晕是一种由颈椎结构的功能性或器质性变化引起的疾病，主要表现为头晕和平衡障碍（Micarelli et al., 2020）。流行病学研究显示，每年约有15%至35%的就诊患者报告出现头晕症状，这种病症在中老年人群中尤为常见（Koukoulithras et al., 2022）。电子设备的广泛使用和生活方式的变化，使得这一病症在中老年人群中的发病率逐年上升，且发病年龄逐渐年轻化（Takahashi, 2018）。头晕症状不仅影响患者的生活质量，还可能对其身体和心理健康造成严重影响，进而增加社会经济负担。因此，探索如何预防中老年颈椎源性头晕患者的跌倒，是当前研究的重要方向之一。而深入了解这些患者的平衡和控制特征，对于制定有效的干预措施具有重要意义。

虽然以往的研究主要依赖于平衡量表评估颈椎源性头晕患者的平衡功能，但这些方法存在诸多局限。例如，观察到的平衡参数相对狭窄，缺乏高敏感性的指标。此外，这些方法在准确性和客观性方面也存在不足（Yahia, et al., 2009; Micarelli, et al., 2020）。因此，这些研究难以全面准确地揭示颈椎源性头晕患者在平衡控制方面的异常。本研究通过使用先进的平衡测试仪器，能够从静态和动态两个角度对平衡功能进行全面评估，从而弥补了传统方法的不足。

研究发现，无论是健康个体还是颈椎源性头晕患者，在闭眼状态下均表现出较差的静态平衡能力，这表明视觉信息在维持静态平衡中的关键作用。然而，颈椎源性头晕患者的静态平衡指标在闭眼状态下显著高于健康个体，这说明患者的平衡控制功能在缺乏视觉输入的情况下更为脆弱。此外，患者的Romberg比率显著升高，表明其对视觉的依赖程度更高。尽管Romberg比率在神经学评估中被广泛使用，但其敏感性在学术界仍存在争议。我们的研究结果与Putri等人的发现一致，表明Romberg比率在一定程度上可以反映患者的平衡能力，尽管在不同人群中的表现可能有所差异。另一方面，Tjernstr?m等人的研究则对Romberg比率在健康年轻成年人中的可靠性提出了质疑（Tjernstr?m et al., 2015）。我们推测这种差异可能与疾病因素有关，即疾病的存在可能放大Romberg比率的变化，这一假设需要在未来的研究中进一步验证。

值得注意的是，尽管颈椎源性头晕患者表现出对视觉的更大依赖，其静态平衡功能仍存在显著障碍。这可能与颈椎本体感觉功能的紊乱有关，因为平衡控制依赖于视觉、前庭和本体感觉信息的整合（Cao et al., 2021）。当本体感觉受损时，身体会通过增加对视觉的依赖来补偿，但这种补偿往往不足以完全恢复正常的平衡控制（Meier et al., 2016）。因此，即使患者在闭眼状态下表现出更高的视觉依赖性，其静态平衡能力仍明显低于健康个体。

在探讨颈椎源性头晕的发病机制时，虽然曾提出四种主要类型，但后续研究已排除了神经交感性颈椎源性头晕的存在，而旋转性椎动脉性颈椎源性头晕也被认为极为罕见。目前，偏头痛型颈椎源性头晕仍需进一步研究和验证。相比之下，本体感觉型颈椎源性头晕已成为最常见且被广泛接受的发病机制（Li and Peng, 2015）。这一发现强调了本体感觉功能紊乱在颈椎源性头晕发病过程中的核心作用，以及其对平衡控制障碍的深远影响。

本体感觉信息由分布在关节、肌肉和肌腱中的本体感受器传递，对于感知身体位置和运动至关重要（Riemann and Lephart, 2002; Tuthill and Azim, 2018）。在颈椎区域，约50%的本体感受器位于C1-C3关节囊中（Hulse, 1983），这表明上颈椎在本体感觉调节中起着关键作用（McLain, 1994; Pettorossi and Schieppati, 2014）。上颈椎（包括寰枕关节和寰枢关节）负责颈部大部分的屈伸和旋转运动（Li and Peng, 2015; Savitz and Caplan, 2005; Swartz et al., 2005），其运动能力依赖于韧带和肌肉的协同作用。例如，横韧带主要维持上颈椎的稳定性（Steilen et al., 2014），而包括枕下肌群在内的肌肉群不仅调节颈部运动（Yamauchi et al., 2017），还因其丰富的肌梭分布，对姿势调整起着重要作用（Kulkarni et al., 2001）。因此，长期的不良姿势、创伤或退行性变化可能影响上颈椎的结构功能，进而导致本体感觉功能受损，引发头晕和平衡异常（Chu et al., 2020; L'Heureux-Lebeau et al., 2014）。

基于上述解剖和生理证据，以及本体感觉训练在改善颈椎源性头痛患者和健康老年人的姿势稳定性方面的积极作用（Martínez-Amat et al., 2013; Emam et al., 2024），本研究的结果可能为颈椎源性头晕的康复治疗提供新的视角。通过本体感觉训练，可以增强患者对头部位置和运动的感知能力，从而改善其平衡控制，减轻头晕症状。

此外，颈椎疼痛不仅是颈椎源性头晕的症状，还可能成为其诱因之一。研究表明，几乎一半的颈椎疼痛患者会经历颈椎源性头晕（Vural et al., 2021）。颈椎疼痛在诊断颈椎源性头晕时具有较高的特异性（100%），但敏感性较低（68%）（L'Heureux-Lebeau et al., 2014）。然而，疼痛本身可能对颈椎本体感觉产生负面影响。早期研究发现，患有颈椎疼痛的个体表现出传感器运动控制的异常（Treleaven, 2008），这一现象在慢性疼痛患者中尤为明显（Lee et al., 2008）。这些发现支持了这样一个观点：疼痛可能改变颈椎的本体感觉和感觉输入，从而导致感觉失调。

在本研究中，研究人员观察到，颈椎源性头晕患者的足底压力中心在睁眼和闭眼状态下均呈现出离轴的广泛分布模式，而健康个体则表现出集中在轴心的分布模式。这一发现表明，颈椎源性头晕患者的重心摆动幅度更大，其静态平衡控制能力较差。此外，动态平衡稳定性也受到严重影响，稳定性极限测试结果显示，中老年颈椎源性头晕患者在所有八个方向上的稳定性极限值均低于健康个体，且其跌倒风险更高。

值得注意的是，在患者与健康个体的比较中，研究人员发现，患者的前后方向摆动速度差异比侧向摆动更为显著。这种模式在睁眼和闭眼状态下均保持一致。类似的研究结果在低背痛和颈椎疾病患者中也有所报道（Soliman et al., 2017; Field et al., 2008）。这可能是因为在前后方向的运动中，髋关节、膝关节、踝关节和腰椎关节的参与度更高，从而提供了更大的运动范围。相比之下，侧向运动主要涉及髋关节、踝关节和腰椎关节，因此其运动范围较小。

另一方面，静态平衡测试的简单性可能无法充分揭示平衡功能的差异，因为平衡功能的显著变化往往在复杂运动中更为明显（Promsri et al., 2020）。稳定性极限测试作为一种复杂的任务，能够更精确地检测平衡差异，因此可能成为一种更有效的评估工具。

本研究的局限性也值得提及。首先，虽然研究主要关注了颈椎源性头晕患者的静态和动态平衡特征，但并未深入探讨这些特征的具体成因和机制，因此存在一定的推测成分。其次，研究对象主要集中在中老年人群，而未区分其他年龄段或性别，这可能限制了研究结果的普遍适用性。最后，尽管颈椎源性头晕仍属于排除性诊断，但Treleaven等人的研究表明，改良的颈椎扭转测试和头颈区分测试可以显著提高该病的诊断准确性（Treleaven et al., 2020）。然而，我们的研究虽然采用了类似的方法，但未能采用Treleaven等人提出的更具科学性和标准化的改良测试方案。现有研究表明，性别差异可能影响平衡功能（Ozcan Kahraman et al., 2018），因此未来的研究如果能进一步区分性别，可能会更准确地揭示颈椎源性头晕患者的平衡功能特征。

综上所述，中老年颈椎源性头晕患者在平衡控制方面表现出显著的异常，如静态平衡能力下降、稳定性极限减少以及重心摆动幅度增大。这些因素共同表明，患者跌倒的风险较高。此外，患者的平衡控制似乎在一定程度上依赖于视觉补偿机制，这可能与颈椎本体感觉功能的紊乱有关。本研究的结果不仅揭示了颈椎源性头晕患者在平衡控制方面的特点，还为相关疾病的诊断、治疗和预防提供了科学依据，有助于提升临床治疗效果和患者的生活质量。