从仪器化计时起走测试（iTUG）中洞察老年人功能性移动能力：一项回顾性研究

《Journal of Electromyography and Kinesiology》：Insights into functional mobility in older adults from the instrumented timed up and go (iTUG): a retrospective study

　　

这项回顾性研究旨在利用仪器化计时起走测试（iTUG）检验社区居住老年人在狭窄年龄分组间的功能性移动能力年龄相关差异。具体而言，研究人员试图确定哪些iTUG子任务和传感器衍生参数在年龄分层中表现出最显著的差异，并采用单传感器方法描述从65岁开始的阶段特异性时间和运动学特征。研究人员假设年龄相关差异不会均匀影响所有iTUG组分，与躯干偏移测量相比，步行和转身相关参数在年龄组间显示出更清晰的差异。回顾性分析了212名年龄超过65岁的健康成年人数据，并将其分为四个年龄组。功能性移动能力在iTUG过程中使用单个腰部安装的惯性测量单元（IMU）进行评估。主要结局包括总时间和子阶段时间（坐-站、步行、转身、站-坐）、转身速度以及姿势转换期间的躯干屈曲/伸展角度。使用多变量方差分析（MANOVA）和Bonferroni校正的方差分析（ANOVA）评估组间差异。年龄组对iTUG参数有显著的主效应（p<0.001，η²=0.13）。总时间和大多数子阶段时间随年龄组增加而增加，而躯干屈曲或伸展角度未观察到显著年龄组差异。这些发现表明，时间和基于速度的iTUG参数，尤其是与步行和转身相关的参数，比躯干角度测量显示出更清晰的年龄分层差异。总体而言，该研究提供了社区居住老年人阶段特异性iTUG特征的描述性年龄分层数据，并支持子任务水平分析在表征超越总TUG时间的功能性移动能力方面的价值。

**论文解读：基于仪器化计时起走测试的老年人功能性移动能力年龄分层差异研究**

**研究背景与问题**
生理老化伴随肌肉骨骼与认知功能的变化，显著影响日常移动相关任务（如步行、转身、姿势转换），增加跌倒风险。传统计时起走测试（Timed Up and Go, TUG）虽广泛用于评估功能性移动能力，但仅依赖总完成时间，无法揭示各子阶段（如坐-站、步行、转身、站-坐）的具体表现。为克服这一局限，研究人员提出仪器化计时起走测试（instrumented Timed Up and Go, iTUG），通过可穿戴惯性测量单元（Inertial Measurement Unit, IMU）采集高分辨率运动学数据，实现子任务分割与参数提取。然而，针对健康社区居住老年人，哪些iTUG子任务和传感器衍生参数在狭窄年龄分层中差异最显著，目前尚缺乏系统描述。因此，本研究旨在利用单传感器iTUG，从65岁起按5年年龄间隔划分老年人群，识别年龄相关差异最敏感的指标，并描述阶段特异性时间与运动学特征。

**研究内容与结论**
研究人员回顾性分析了来自意大利卡利亚里大学和米兰理工大学的212名健康老年人（>65岁）数据，按年龄分为四组：65–69岁（n=29）、70–74岁（n=71）、75–79岁（n=63）、≥80岁（n=49）。所有受试者完成三次iTUG测试，使用单颗腰部佩戴IMU（L2椎体水平）采集数据，自动提取总时间、各子阶段时间、转身速度及躯干屈伸角度。多变量方差分析（MANOVA）及后续单变量方差分析（ANOVA）显示，年龄组对iTUG参数有显著主效应（p<0.001，η²=0.13）。主要结论：时间与速度类参数（尤其是步行和转身相关）在年龄分层中差异更显著，而躯干角度测量未见明显年龄组差异；最显著差异集中在≥80岁组，但转身速度与站-坐时间在75–79岁组已出现早期改变。该研究发表在《Journal of Electromyography and Kinesiology》。

**关键技术方法**
（1）单传感器IMU（G-Sensor?，BTS Bioengineering，意大利）：集成三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，采样频率100 Hz，固定于腰部L2椎体水平。
（2）自动子阶段分割与参数提取：专用软件（G-Studio，版本3.2.20）按iTUG标准协议自动识别坐-站、前行、中转身、回行、终转身、站-坐六个子阶段，输出总时间、子阶段时间、转身平均速度、最大躯干屈伸角度。
（3）样本队列来源：社区居住老年人，来自意大利卡利亚里大学和米兰理工大学，经严格纳入排除标准（独立行走、无严重骨科/神经疾病、MMSE>24、GDS<10）。

**研究结果**

**总测试时间与子阶段时间**
MANOVA揭示年龄组对iTUG参数的整体显著效应（F(39,581.1)=2.20，p<0.001，Wilks' λ=0.665，η²=0.13）。总测试时间从65–69岁组的10.73±1.39 s增至≥80岁组的15.24±6.85 s，≥80岁组显著长于所有年轻组。前行、中转身、回行、终转身时间在≥80岁组均显著长于65–69岁和70–74岁组（p<0.05）。站-坐时间在75–79岁和≥80岁组显著长于前两组，而坐-站时间无显著年龄组差异。

**步行与转身参数**
前行时间从2.43±0.51 s（65–69岁）增至4.06±2.93 s（≥80岁），中转身时间从2.14±0.33 s增至2.91±1.06 s，回行时间从2.19±0.55 s增至3.19±2.11 s，终转身时间从1.65±0.37 s增至2.33±0.90 s。转身速度方面，中转身平均速度从83.18±9.79°/s降至62.71±15.66°/s，终转身平均速度从103.42±20.42°/s降至76.00±22.69°/s。75–79岁组中转身速度已显著低于65–69岁组，≥80岁组中转身速度显著低于所有年轻组。

**姿势转换参数**
站-坐时间在年龄组间有显著差异（75–79岁和≥80岁组显著长于前两组），但坐-站时间无显著差异。最大躯干屈曲/伸展角度在坐-站和站-坐过程中均未出现显著年龄组差异，尽管均值在≥80岁组略高。

**躯干运动学参数**
最大屈曲和伸展角度在四个年龄组间均无统计学显著差异（所有p>0.05），表明躯干角度测量对年龄分层的敏感性低于时间与速度参数。

**总结讨论与结论**
讨论指出，年龄相关差异并非均匀分布于所有iTUG子任务，最显著变化出现在≥80岁组，而转身速度和站-坐时间在75–79岁组已出现早期改变。步行和转身参数对年龄分层更敏感，支持iTUG子任务分析在超越总时间方面的附加价值。局限性包括：回顾性横断面设计无法推断纵向变化；第一组样本量较小；未纳入社会经济、体力活动等混杂因素；性别分布不均等。研究结论翻译如下：

**结论**：本研究提供了社区居住老年人阶段特异性iTUG参数的描述性年龄分层数据。时间与速度类测量（尤其是步行和转身相关）在年龄组间显示出比躯干角度测量更清晰的差异。最一致差异集中在≥80岁参与者，尽管部分转身速度和站-坐测量在75–79岁组已出现差异。这一模式表明，iTUG表现的年龄相关差异并非均匀分布于连续5年年龄层。这些发现支持实用单传感器iTUG方法在表征不同老年年龄层功能性移动能力组分差异方面的有用性。然而，结果不应被解释为纵向功能衰退的证据或正常参考阈值。尽管存在这些局限性，未来纵向研究中整合时间、运动学和躯干衍生指标，有助于阐明移动障碍如何随时间演变，并识别哪些参数对老年人针对性干预最敏感。