中枢神经系统疾病患者在双任务实验范式下的步态特征:一项范围综述

《Frontiers in Aging Neuroscience》:Gait characteristics in people with central nervous system disorders under dual-task experimental paradigms: a scoping review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月08日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 5.2

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  背景:双任务(DT)范式被广泛用于中枢神经系统疾病患者的步态评估。然而,既往研究主要聚焦于特定疾病和有限范围的DT范式,难以全面了解不同范式的应用模式及其相关的步态变化。本项范围综述旨在识别并分类阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和脑卒中的DT步态研究中使

  
背景:双任务(DT)范式被广泛用于中枢神经系统疾病患者的步态评估。然而,既往研究主要聚焦于特定疾病和有限范围的DT范式,难以全面了解不同范式的应用模式及其相关的步态变化。本项范围综述旨在识别并分类阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和脑卒中的DT步态研究中使用的DT范式;描述这些范式在不同疾病研究中的应用与分布;进一步考察不同DT范式下步态特征的变化。 方法:研究人员系统检索了Web of Science核心合集、PubMed和Cochrane图书馆,纳入2005年1月1日至2026年4月30日期间发表的相关研究。研究人员对DT范式进行分类,并按疾病类别绘制其分布图谱。此外,研究人员还针对步速、步幅长度和步频的双任务代价(DTC)进行了描述性汇总。 结果:共纳入84项研究,识别出26种DT范式,包括21种认知任务、4种运动任务和1种认知-运动联合任务。连续减3和连续减7在PD研究中更常用,而计数任务在AD研究中更常用。言语流畅性任务在三种疾病的研究中分布相对均衡,而持物任务主要用于PD和脑卒中的研究。在纳入描述性综合的范式中,AD患者在言语流畅性任务下的平均步速DTC数值最高,PD患者和健康对照者在连续减7任务下最高,脑卒中患者在计数任务下最高。步幅长度和步频的可用数据相对有限。 结论:AD、PD和脑卒中的DT步态研究所使用的范式主要集中在少数常用范式中,且在不同疾病间的分布不均衡。描述性DTC结果表明,步态变化的模式可能因疾病和DT范式的不同而存在差异。

主体内容总结

1 引言

中枢神经系统(CNS)疾病指中枢神经系统结构与功能受损导致认知、运动等功能缺陷的一类疾病,常见类型包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和脑卒中。这些疾病患者常表现出记忆力下降、步态异常、运动迟缓等症状,严重影响日常生活能力和生活质量,并增加照护与经济负担。研究表明,CNS疾病的临床症状可能随病程进展而变化,因此评估其临床进展对保障患者生活质量至关重要。
步态障碍是CNS疾病患者的常见临床表现,患者可能出现步速减慢、步幅缩短、步频降低及步态变异性增加。步态分析作为一种客观、定量的评估方法,可评估认知任务、运动任务及认知-运动联合任务下的步态变化,具有无创、易于实施等优势。大量研究表明,步态特征与疾病特征密切相关,CNS疾病患者的步态特征常用于临床亚组分类和疾病进展评估的研究。
在CNS疾病患者的步态研究中,双任务(DT)范式已被广泛应用。在此背景下,DT指在行走的同时执行认知任务或运动任务。与单任务(ST)行走相比,DT中的附加任务可能与行走竞争处理资源,从而减少可用于行走的资源并损害步态表现。换言之,在DT条件下,步态异常可能变得更加明显,有助于检测ST行走中不太明显的步态变化。
本研究选取AD、PD和脑卒中作为CNS疾病的代表性类型。这三种疾病在DT步态研究中拥有相对充分的证据基础,且在生理特征、潜在机制和皮层功能方面可能存在差异。具体而言,AD的生理特征可能包括进行性认知衰退和大脑结构性退化;PD的生理特征可能是步态自动化受损;脑卒中的生理特征可能是局灶性病变和半球间网络重组。这些发现为解释DT条件下的步态表现提供了考虑疾病相关神经控制差异的理论基础。
步态特征可能因CNS疾病人群和DT条件的不同而异。研究目标相似的研究可能采用不同的DT范式、步态参数和统计评估指标。因此,比较不同研究的发现时应考虑研究人群、DT范式、步态参数和统计评估指标。
既往关于患者群体认知障碍和DT认知需求的研究,考察了DT步态表现与任务类型、认知负荷及主要行走任务复杂性的关系。然而,这些研究在DT范式、步态参数和研究目标上各不相同,现有证据分散在不同疾病和任务类型的研究中。目前缺乏对DT范式及其任务特征、在AD、PD和脑卒中研究中的应用与分布的系统性梳理,以及选定常用范式下步态变化的跨疾病综合,这使得研究者难以全面了解现有证据覆盖的疾病人群和任务情境及相关步态变化,从而增加了在更广泛的证据背景下解释和比较单个研究发现时的复杂性。
综上所述,本研究采用范围综述方法,识别并分类AD、PD和脑卒中DT步态研究中使用的DT范式;描述这些范式在不同疾病研究中的应用与分布;进一步考察不同DT范式下步态特征的变化;为理解疾病特征、DT范式特征与步态表现之间的潜在关系提供参考。本研究结果主要适用于涉及AD、PD和脑卒中患者的DT步态研究。

2 方法

2.1 数据库、研究范围与检索策略
为确保文献检索的全面性和系统性,本研究选取Web of Science核心合集、PubMed和Cochrane图书馆进行文献检索。基于本综述的目的和范围控制,综述聚焦于AD、PD或脑卒中患者。检索词的构建基于人群、干预、对照和结局框架。检索采用医学主题词表(MeSH)和自由词相结合的方式,以最大限度地覆盖相关文献。
2.2 纳入与排除标准
本研究制定了以下纳入与排除标准:仅纳入同行评议的原创研究;语言限定为英语;检索时间设定为2005年1月1日至2026年4月30日;参与者需确诊为AD、PD或脑卒中;研究报告步行任务期间的步态参数并提供ST和DT条件下的比较数据;排除综述、荟萃分析、会议摘要等非期刊出版物;排除涉及其他CNS疾病或混合诊断且无法单独提取合格参与者组数据的研究;排除未报告步态参数数据或无法提取ST-DT比较结果的研究。
2.3 研究筛选
首先将初检获得的记录导入EndNote X9,自动去重后由两名研究人员独立进行筛选。筛选分为初筛和全文筛选两个阶段,如有分歧则通过讨论解决,无法达成共识时由第三名研究人员裁定。最终共纳入84项符合标准的研究。整个筛选过程和结果参照PRISMA-ScR流程图呈现。
2.4 数据提取与数据分析
数据提取方面,本研究从84项纳入研究中提取了作者、发表年份、国家、疾病类型、样本量、性别、年龄、认知水平、研究人群、DT范式和步态参数等基本信息。步态参数选择方面,本研究选取了相对普遍报告的步速、步幅长度和步频。DT范式选择方面,本研究对提取的DT范式进行汇总和分类,并统计不同DT范式在既往研究中的使用情况。后续的描述性综合聚焦于四种常用的非交互式认知DT范式——连续减3(SS3)、连续减7(SS7)、计数任务(CNT)和言语流畅性任务(VFT),以考察具有大致相似任务特征的范式下的步态参数变化。步态参数分析方面,本研究使用双任务代价(DTC)量化不同DT条件下步态参数的变化。DTC数据按参与者组别和DT范式进行描述性综合。为确保比较结果的稳定性和可解释性,进一步从84项纳入研究中筛选用于比较步态参数的研究。随后,将提取的数据按四个参与者组别、四个DT范式和三个步态参数进行交叉分类。对于有可提取数据的组合,计算均值、标准差和范围。鉴于证据分布的显著不均匀性、研究间的实质性差异以及部分研究报告多个亚组或DT条件导致的数据非独立性,本研究选择探索性描述性综合而非荟萃分析。
2.5 方法学质量与偏倚风险
所有84项纳入研究均进行了方法学评价。首先根据各自的研究设计对研究进行分类,然后对每种研究设计应用相应的JBI关键评估工具。两名评价员独立进行评估,如有分歧先通过讨论解决,无法达成共识时由第三名评价员做出最终决定。

3 结果

3.1 纳入研究的特征
表格总结了84项纳入研究的特征,包括作者、发表年份、国家、疾病类型、临床信息、样本量、性别分布、年龄和认知状态。
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