运动功能障碍老年人双尺度评估的信度效度及其与步态和肌肉激活参数的关联研究

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Dual-scale assessment of motor dysfunction in older adults with locomotor dysfunction and its association with gait and muscle activation

　　

目的：本研究检验了25项老年运动功能量表（GLFS-25）与运动功能障碍分级量表（LDG）联合分类方案在运动功能障碍老年人中的信度与效度，并探讨了哪些客观步态和肌肉激活参数与GLFS-25评分关联最为密切。 方法：研究人员采用GLFS-25和LDG对289名运动功能障碍老年人进行评估，其中60人接受了步态分析和表面肌电（sEMG）检测。 结果：信度分析显示GLFS-25的Cronbach's α为0.702，表明内部一致性可接受但偏低。探索性因子分析提取了9个因子，累计方差贡献率为55.193%。验证性因子分析显示X2/df = 1.424，RMSEA = 0.038（90% CI: 0.000–0.060），SRMR = 0.055，拟合可接受；但CFI = 0.821，TLI = 0.801，IFI = 0.830均低于0.90，提示结构效度仅为部分支持而非强支持。在探索性岭回归分析中，模型样本内R2为0.858，该结果应谨慎解读。步长与GLFS-25评分呈正相关，而摆动期膝关节屈曲角度和中足压力起始时间比值与评分呈负相关（P < 0.05）。然而，各回归系数应谨慎解释。 结论：GLFS-25在本人群中显示出可接受但偏低的信度和部分结构效度。在探索性分析中，其评分与客观步态和sEMG指标存在较强的样本内关联。这些发现属于假设生成性质，需在独立队列中进行外部验证。客观测量指标应作为主观评估的补充而非替代。注册号：ChiCTR2400087701。

一、研究背景与目的

运动功能障碍老年人被描述为身体抵抗力和功能下降、器官功能衰退，但日常生活自理不受限制，是健康老年人与瘫痪老年人之间的中间状态。学术界对这一人群尚无统一定义和针对性评估量表。25项老年运动功能量表（GLFS-25）是广泛使用的定量量表，与身体功能测试相关性良好，但未提供明确的运动功能障碍分级。运动功能障碍分级量表（LDG）是日本长期护理保险系统推荐的定性测量工具，接受度良好，但其分级粗糙、缺乏精确性。既往研究曾在普通老年人群中联合分析GLFS-25和LDG量表并发现二者显著相关，但该联合方案尚未推广至运动功能障碍老年人，也未与客观步态或肌肉激活参数关联。本研究将GLFS-25与LDG联合分类框架应用于运动功能障碍老年人，并将GLFS-25评分与仪器化步态和sEMG参数关联，为主观评估提供量化基础。

二、研究设计与方法

研究人员在中国康复研究中心（CRRC）采用抽样方法选取运动功能障碍老年人进行问卷调查。纳入标准为：年龄60–80岁；GLFS-25评分在16–35分（含）且LDG分级为1–3级，即存在运动障碍但保留基本自理能力；无检查禁忌证。排除标准包括严重脑、心血管、肺或肾脏疾病，近6个月下肢或脊柱骨折史，急性创伤治疗，认知障碍及拒绝配合者。问卷以普通话施测，翻译和文化适应遵循既定指南，内容效度由5名康复专家评估。共发放300份问卷，排除11份明显规律作答问卷后，289份有效（有效率96.33%）。其中60人根据设备可用性和参与意愿连续招募进行步态和sEMG分析。信度采用Cronbach's α检验，效度采用内容效度和结构效度评估。步态检测采用MyoMotion三维运动采集分析系统（Noraxon，美国；采样频率100 Hz）和MyoPressure足底压力采集分析系统（Noraxon，美国；采样频率120 Hz），sEMG采用无线肌电测试仪（Noraxon，美国；采样频率1500 Hz）。sEMG传感器置于股直肌（RF）、胫骨前肌（TA）、腓肠肌内侧头（GM）和腓肠肌外侧头（GL），七个惯性测量单元（IMU）置于骶骨、股骨外侧、胫骨外侧和足背。统计方面，先采用Spearman相关筛选与GLFS-25总分显著相关的步态和sEMG参数，再采用岭回归（K = 0.02）建立最终模型，并以LASSO回归作为敏感性分析。

三、研究结果

3.1 信度与效度分析

GLFS-25量表的Cronbach's α值为0.702，表明内部一致性可接受但偏低。四个维度的Cronbach's α值分别为：疼痛（4项）= 0.70，日常生活活动 = 0.60，社会功能 = 0.69，心理健康 = 0.65。S-CVI/Ave为0.92，超过预设阈值0.90，所有条目I-CVI ≥ 0.78。KMO值为0.735，Bartlett球形检验X² = 908.403，P < 0.001，适合进行因子分析。探索性因子分析（EFA）采用主成分分析结合正交旋转，提取特征值大于1的9个因子，累计解释55.193%的总方差。验证性因子分析（CFA）评估原始四因子理论模型，X² = 383，df = 269，X²/df = 1.424，RMSEA = 0.038（90% CI: 0.000–0.060），SRMR = 0.055，拟合可接受；但CFI = 0.821，TLI = 0.801，IFI = 0.830均低于0.90阈值。标准化因子载荷范围为0.40–0.81，3个条目载荷低于0.50但因理论重要性和可接受的内容效度予以保留。地板效应为1.73%（5/289），天花板效应为3.81%（11/289），无显著地板或天花板效应。GLFS-25总分与LDG分级的Spearman相关系数为r = 0.72，P < 0.001。GLFS-25严重程度分层与LDG分级之间的加权kappa为0.52（95% CI: 0.41–0.63）。两名康复医师LDG评分的组内相关系数（ICC）为0.78（95% CI: 0.68–0.86）。

3.2 关联分析

在289名完成问卷调查的运动功能障碍老年人中，60人接受了步态和sEMG分析，包括29名男性和31名女性，平均年龄73（9）岁，平均GLFS-25评分为23（14）分。步态/sEMG子集与全样本在年龄、性别、GLFS-25评分、LDG分级分布、合并症患病率和辅助器具使用方面无显著差异（P > 0.05）。Spearman分析显示，步态时空参数中，站立相与GLFS-25评分呈边缘正相关，摆动相、步长和跨步长呈边缘负相关（P < 0.05）。步态运动学参数中，髋、膝、踝关节角度与GLFS-25评分呈负相关（P < 0.05），站立相髋屈曲和膝屈曲、摆动相膝屈曲、踝背屈和踝外展与评分显著相关。95%置信椭圆和压力中心（COP）路径长度与GLFS-25评分呈正相关。步态动力学参数中，中足峰值压力与GLFS-25评分呈正相关，中足和前足压力起始时间比值与评分呈负相关（P < 0.05）。肌肉激活参数中，仅胫骨前肌（TA）的均方根（RMS）峰值与GLFS-25评分呈正相关（P < 0.05），其余参数均无显著相关性。

经Spearman初步筛选42个变量中14个名义P < 0.05的变量进入岭回归，最终保留7个预测因子：摆动相、步长、跨步长、摆动期膝屈曲、95%置信椭圆、COP路径长度和中足压力起始时间比值。岭回归模型R²为0.858，模型F检验显著（F = 44.9，P = 0.015）。步长与GLFS-25评分呈正相关（β = 0.690，P = 0.017；标准化β = 1.148），摆动期膝屈曲（β = -0.436，P = 0.043）和中足压力起始时间比值（β = -0.635，P = 0.021）与评分呈负相关。LASSO回归（λ = 0.035）识别出与岭回归相同的预测因子集，系数相似。步长的标准化系数超过1.0，提示存在多重共线性或抑制效应。

四、讨论与结论

GLFS-25在本人群中表现出可接受但偏低的信度和部分结构效度，原始四因子结构可能未在该人群中完全复制。GLFS-25总分与LDG分级强相关，加权kappa显示中度一致性，ICC显示LDG评分的评定者间信度良好，支持联合使用两种量表定义研究人群。步长、摆动期膝屈曲角度和中足压力起始时间比值与GLFS-25评分关联最强，较长步长、较小摆动期膝屈曲角度和较低中足压力起始时间比值对应更高（更差）的评分，可能反映更严重的下肢运动功能障碍。然而，标准化步长系数超过1.0，主要发现是整体关联而非特定系数估计，各系数不应被解读为独立效应。由于LDG仅用于定义研究人群而未进入回归模型，GLFS-25与LDG联合分类框架相对于单独GLFS-25的增量价值仍未得到检验。客观测量指标应作为主观评估的补充而非替代。本研究的发现属于假设生成性质，需在独立队列中进行外部验证。研究结论为：GLFS-25在本人群中显示出可接受但偏低的信度和部分结构效度；探索性分析中GLFS-25评分与多个步态参数相关，而大多数sEMG参数未显示显著关联；本研究未验证GLFS-25与LDG联合量表工具，客观测量指标应视为主观评估的补充而非替代。