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脑深部电刺激术对帕金森病短期静态姿势平衡稳定性的影响

更新时间:2009-03-28

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是当今世界上第二大常见的神经退行性疾病,也是一种主要影响运动功能的进行性发展疾病;可以导致患者出现震颤、僵直、运动迟缓、步态障碍、姿势平衡障碍等多种类型的运动症状和非运动症状,其发病率在65岁以上人群为1.7%[1]。姿势平衡障碍是人体平衡能力出现功能障碍,导致患者出现如姿势不稳、步态失调甚至摔倒等症状。有研究[2]报道,38%的帕金森病患者曾因为姿势平衡障碍而跌倒,超过10%的患者每周跌倒次数超过1次。姿势平衡障碍严重影响着帕金森病患者的生活品质和独立性,增加了跌倒的风险和跌倒后的伤害,威胁患者的生命安全[3]

其次,教会学生将新近的新闻周刊、报纸、杂志中涉及传统文化的热门素材自编成作文题。比如,像这则新闻——“上海16岁女生武亦妹成为《中国诗词大会》比赛第二季冠军,很多粉丝惊呼这位‘00后’少女”,就可以指导学生自编题目写作。

脑深部电刺激术(deep brain stimulation,DBS)可以改善帕金森病患者的震颤、僵直、运动迟缓等核心运动症状,但是在改善平衡能力方面,还没有一个确切的研究结果[4]。因此,本研究采用数字化、定量测量的方法,评估2016年4月1日~8月31日在上海长海医院神经外科行双侧丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)脑深部电刺激术(DBS)的16例帕金森病患者(PD组)DBS术前和术后的静态平衡能力的变化,总结分析如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 系2016年4月1日~8月31日在上海长海医院神经外科行双侧丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)DBS的16例帕金森病患者(PD组)。由获得统一帕金森病评分量表(The Unified Parkinson’s Disease Rating Scale,UPDRS)评估证书的评分者对所有患者进行H-Y(Hoehn and Yahr scale,H-Y)分级量表评分和UPDRS评分。入组标准:符合2012年《中国帕金森病脑深部电刺激疗法专家共识》[5]对DBS手术候选者的要求,且H-Y评分为3级(确保患者有平衡障碍但能配合测量)。排除标准:不是由帕金森病引起的姿态平衡障碍的疾病,如精神障碍性疾病、感染中毒等引起的继发性帕金森综合征;存在其他原因引起的平衡和步态障碍,如骨折、疼痛等;磁共振成像发现脑积水、颅内肿瘤、多发性脑梗死等。另选取与帕金森病患者年龄及性别相仿的12名健康者作为正常对照组,正常对照者均无任何身体平衡性、步态障碍和神经系统疾病。采用蒙特利尔认知评估量表(The Montreal Cognitive Assessment,MoCA)对正常对照者和PD组患者进行认知评估,排除认知异常引起的实验波动。本研究获得上海长海医院伦理委员会批准,受试者均签署知情同意书。

嘎绒不时在甲洛洛面前抱怨:这个老酒鬼,居然吐不出一句话,还拿走那么多腊肉,那么多酒,我哪天撬开他的嘴,看他到底居心何在。甲洛洛心里滑过一丝快意,惊奇地盯着嘎绒:撬开他的嘴?!你的收获可大了,可以看见被酒精泡烂的舌根冒出的气泡。嘎绒苦笑一声,靠近甲洛洛低语:昨天西西让我带一首情歌给你——心仪檀香之木,长在高山之巅;厌恶尖嘴糍粑,长在门梯之间。甲洛洛的眼睛眯成了一条缝,他又想起嘎绒上次给他的情歌——不是汉地的哈巴狗,不是藏地雪山獒,你这杂交的小毛狗,在此狂妄有何意?甲洛洛对着嘎绒暗笑:看来你还没把西西搞到手。

1.2 运动参数测量与评估 统计和测量受试者的基本数据,如性别、年龄、身高、小腿长(踝关节到膝关节的距离)、大腿长(膝关节到髋关节的距离)。人体运动参数采用Noraxon三维关节角度采集系统(Noraxon Inc,USA)测量获得,采样率为100 Hz,以无线形式将测量数据传输保存在电脑端。每个传感器通过弹性绑带将其固定在身体5个部位[6]:正后背腰部(COM,约在从地面向上的身高55%处),两侧大腿(中间外侧),两侧小腿(中间外侧);见图1(A)。三维关节角度采集系统测量采集的数据包括每个身体部位的俯仰角、翻滚角、航偏角,及其基于传感器自身位置的3维加速度信号。通过对站立时人体下肢进行简化,建立刚体模型,由COM处传感器所产生的前后摇晃角(pitch,φ) 和左右摇晃角(roll,θ)[7]可以推算出COM处的前后摇摆距离和左右摇摆距离。公式如下:

Dx=HCOM·sin(φ)

[3] Park JH,Kang YJ,Horak FB.What is wrong with balance in parkinson’s disease?[J].Mov Disord,2015,8:109.

Dy=HCOM·sin(θ)

式中HCOM是COM处传感器到地面的实际高度[8]

针对上述困境,绍兴城投对外积极争取政府支持,对内主动创新发展方式,走出了一条以项目和融资为基础、以资产和经营为助力的两翼发展道路,并且初显成效.

  

图1 人体下肢刚体模型

但是人体站立时,是通过踝关节和膝关节的动态调整来保持身体的平衡。因此,HCOM是一个不断调整的过程,需要通过小腿长Lshank和小腿角度θshank,大腿长Lthigh和大腿角度θthighHCOM值进行补偿;见图1(B)及以下公式。

 
 
 

式中为受试者站立时COM处传感器到地面的测量高度,即腰高。

1.3 静态平衡性测试方法 对帕金森病的评估工具是UPDRS、H-Y分级量表或Timed Up and Go(TUG)测试等。对帕金森病平衡能力的评估有Berg平衡量表和The Balance Evaluation Systems Test(BESTest)[9]等,其中BESTest量表中指出平衡能力的多方面评估。本实验只针对静态站立能力进行定量的参数化评估。本研究设计了以下的试验,受试者需要在完成两种不同的站立姿势下进行运动参数测量。(1)自然站立:目视正前方、双脚分开与肩平齐,站立30 s;(2)闭眼站立:闭眼,双脚分开与肩平齐,站立30 s。两种站立姿势期间受试者不允许说话,不允许左右环视,不允许移动四肢等小动作,双手要求自然下垂放在身体两侧,站立姿势(腿,躯干和头)尽量保持竖直;并事先告诉受试者需要完成的动作,以及在试验过程中尽量保持身体静止。在两个站立试验中,通过Noraxon三维关节角度采集系统采集受试者的身体运动数据。当指导医生发出相关指令后,受试者执行相关动作,在此期间如有不符合要求的动作,需要重新开始指定动作。测试共分为3组,正常对照组,DBS术后关机的PD患者组(DBS关机PD组)、DBS术后开机参数调节完成的PD患者组(DBS开机PD组)。DBS术后关机测试条件为DBS手术完成后1个月,患者回医院开启DBS之时;DBS术后开机测试条件为术后6个月随访时,患者获得最佳刺激参数的状态。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件进行统计学处理分析,所有过程采用Matlab R2014a进行计算。正常对照组与PD组之间,以及DBS关机PD组与DBS开机PD组之间的均数比较采用配对样本t检验。不同睁眼状态和DBS状态对站立摇晃距离的影响及二者的交互作用,采用析因分析的方法,实验模型见表1。检验水准为双侧P<0.05。

通过实验和访谈,实验对象认为以情感态度价值观为主的课程在一定程度上虽然可以缓解学习障碍,但不能做到面面俱到。学习本身是一个复杂的过程,学习者的需求也是因人而异的,在面对技能的学习上,生动的语言描述和和情感价值观的讲授方法并不是特别有效,而更加有效的课程设计策略还有待研究。据此,实验过后,继续寻找文献,发现只有黄璐[19]为学者们提供了一些设计策略(见表2)可供参考。

 

表1 析因分析实验模型

  

DBS状态站立状态B1(睁眼站立)B2(闭眼站立)A1(DBS开机)A1B1A1B2A2(DBS关机)A2B1A2B2

2

2.1 PD组和正常对照组的基本数据 见表2。两组的男女比例、年龄、身高、腰高比较,差异均无统计学意义[10]。两组受试者的平均年龄均在63岁左右,排除了由年龄问题导致平衡能力差异带来的干扰因素[11]。PD组患者的H-Y评分3级表明患者的平衡能力与步态等均已经发生不同程度的姿势平衡障碍[12]

 

表2 正常对照组与PD组的基本数据

  

项目正常对照组PD组P值男/女(例)6/69/7—年龄(岁)63.50±0.5863.83±2.23>0.05身高(cm)171.50±6.56165.83±7.81>0.05腰高(cm)101.50±1.2995.67±7.82>0.05

本研究采用了可穿戴姿态传感器进行人体运动数据采集,最终通过静态站立的重心摇晃距离评估姿态平衡稳定性。并且,与采用足底压力进行姿势平衡稳定性分析相比,使用可穿戴传感器能够采集人体在站立时的关节角度、关节角度加速度等运动学数据,在未来的数据分析中,能更好地反映出人体的平衡控制机制。

2.3 DBS开、关机PD组与正常对照组的静态平衡性比较 3组受试者在睁、闭眼自然站立状态下的前后、左右摇晃距离和摇晃速度,见表4、图2及视频。

 

表3 PD患者不同状态下的静态平衡性两因素析因分析结果

  

状态前后摇晃距离(cm)F值P值左右摇晃距离(cm)F值P值摇晃速度(cm/s)F值P值A(DBS开、关机)4.0670.0481.2780.2639.3460.006B(睁、闭眼站立)5.6640.0217.6480.0080.1220.213A×B0.3260.5700.0030.9550.1220.729

 

表4 DBS开关机PD组与正常对照组睁闭眼自然站立的摇晃距离

  

状态组别前后摇晃距离(cm)左右摇晃距离(cm)摇晃速度(cm/s)睁眼自然站立正常对照组0.793±0.1910.279±0.06841.112±0.172DBS关机PD组1.231±0.672∗0.325±0.08221.834±0.593∗DBS开机PD组0.902±0.339▲0.293±0.0795▲1.257±0.227▲闭眼自然站立正常对照组0.968±0.2170.346±0.0691.308±0.297DBS关机PD组1.475±0.566∗0.398±0.1241.976±0.781∗DBS开机PD组1.281±0.421▲0.369±0.109▲1.507±0.568▲

注:与正常对照组比较* P<0.05;与DBS关机PD组比较P<0.05。

3

在临床PD患者的诊治中,静态站立姿势平衡的评估是一项复杂的工作。目前临床主要应用UPDRS量表、H-Y分级、起立和后拉试验来评估帕金森病患者的平衡能力。但在UPDRS和H-Y分级中,对静态平衡的重视程度不大,往往只有一个评分项;有部分评估内容是患者自己回忆过去的生活状态作出描述并评价,存在很多主观因素。此外,医生根据量表评分的大致情况及评估经验对患者的平衡能力作出评价,也会夹杂着主观因素;所以这些评估不足以精确地反映患者的平衡程度及治疗后平衡程度的改善。

  

图2 正常对照组与PD组静态平衡性测试的数据对比图(*P<0.05)。扫描二维码观看测试对比视频

[8] Gago MF,Fernandes V,Ferreira J,et al.Postural stability analysis with inertial measurement units in Alzheimer’s disease[J].Dement Geriatr Cogn Dis Extra,2014,4:22.

同时,静态站立姿势平衡这一动态的调节过程包含了平衡觉、视觉、听觉、体感等感知和运动调节能力[13];在经过平衡相关、视觉相关和体感相关的皮层与中央丘脑、纹状体、苍白球、背侧脑桥、中脑运动区和小脑蚓部的综合处理[14],表现出重心前后、左右的摇晃。由于这种重心摇摆的幅度有时非常小,难以用肉眼观察评估;因此数字化评估手段,可以对患者的位移进行精确测量,为治疗提供非常重要的信息。

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2.2 PD组患者不同状态下的静态平衡性 PD组患者在DBS开、关机和睁、闭眼站立状态下的静态平衡性两因素析因分析结果,见表3。DBS开机、关机和睁眼、闭眼站立状态下的前后摇晃距离比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);睁、闭眼站立状态下的左右摇晃距离比较,差异有统计学意义(P<0.01);DBS开机、关机状态下的摇晃速度比较,差异有统计学意义(P<0.01),而左右摇晃距离比较,差异无统计学意义。DBS开、关机和睁、闭眼站立状态共同(A×B)对各摇晃参数的影响均无统计学意义(均P>0.05)。

市民缺信行为成为共享单车回收管理难题原因:第一,部分单车用户故意损坏车辆。因为车辆所有权不属于自身,部分单车用户就抱着某种心态故意毁损共享单车,导致共享单车的损坏率上升,难以回收。第二,部分单车用户甚至通过盗窃、撕毁二维码、强行撬锁、上私锁等行为将共享单车占为己有,或者销售给他人获取利益。第三,共用单车的出现损害了黑人司机和摩的司机的利益,从而引起其恶意报复。例如,将共用自行车拖到城市的偏远角落,甚至组织人员进行故意破坏,使单车不可再使用。总而言之,公民缺乏信任是形成共享自行车回收管理困境的重要原因。

帕金森病患者平衡障碍的神经网络,涉及了部分辅助运动区、部分顶叶后部皮层、中脑运动区和小脑,主要是胆碱能系统的减弱[4]。而STN-DBS可能对这个神经网络有调控作用,可能改善患者的静态平衡能力。既往关于DBS对帕金森病患者静态站立平衡能力影响的研究,多使用的是足部压力平板测试[4]。这种方法记录了患者足底压力中线前后和左右摇摆的距离。正常人的重心摇摆距离短而缓慢,面积较小,摇摆主要是在前后方向[15]。相比摇摆的幅度而言,摇摆的速度对患者的平衡障碍更加敏感[16];本实验显示摇晃位移和摇晃速度的结果是一致的;但由于反映的现象不同,不应在一起比较。

既往不同研究使用的测量方法相似,但是指标并不完全相同,且得出的STN-DBS对静态站立平衡影响的结论也不一致 [17-18]。这可能与不同研究之间,以及同一研究中患者的病情差异有关。因此本研究依据H-Y分级将病情程度相似的患者纳入研究,减少了组内差异。既往Srikant等[19]研究表明,低频和高频STN-DBS对患者术后静态平衡能力的影响没有明显差异。因此,本研究统一使用高频电刺激时的最佳程控状态进行评估。

人体静态站立姿势平衡控制是人体前庭系统、视觉系统和体感系统共同作用的结果。本研究的静态平衡性测试中,3组受试者在睁眼自然站立和闭眼自然站立状态下的摇晃数据显示,闭眼自然站立的前后摇晃距离均有一定程度的增加;这表明在闭眼自然站立时,3组受试者的静态平衡稳定性都有一定程度的降低。导致这种现象可能的原因是,在闭眼站立时缺少了视觉平衡的代偿。而在人体站立时,视觉平衡感知能力是非常重要的;帕金森病患者在闭眼站立时,视觉平衡感知能力的作用要远远大于本体感知能力;从而导致在闭眼站立时,帕金森病患者的重心摇晃距离程度要大于正常对照者。

另外,本研究静态平衡性测试结果显示,在不同的站立状态下,相比于DBS关机PD组患者,DBS开机PD组患者前后、左右的重心摇晃距离均有明显的减少,差异有统计学意义(均P<0.05)。这表明DBS开机的帕金森病患者在静态站立时更稳定,并且DBS开机可能改善了帕金森病患者的静态姿势平衡稳定性,使患者的平衡调节能力总体提高。此结果与先前研究[20-21]发现的一致。但本研究结果主要是显示DBS对患者术后短期静态姿势平衡能力的影响,且通过H-Y分级与UPDRS评分来均一患者的平衡能力,使实验对象更加相似。

[6] Watanabe T,Saito H,Koike E,et al.A preliminary test of measurement of joint angles and stride length with wireless inertial sensors for wearable gait evaluation system[J].Comput Intell Neurosci,2011,2011:975193.

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[2] Jankovic J.Parkinson’s disease:clinical features and diagnosis[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2008,79:368.

在企业物资采购过程中,在成功签订采购合同之后,其中一些不法分子会将不合格的产品融入所采购的物资之中,最终企业所采购的物资却无法满足产品质量需求,为企业带来巨大的损失。电子元器件主要包括机电元件、电容器、光电器件、晶体、压电、陶瓷性材料以及电子功能工艺专用材料等等。随着时代的发展,电子装置变得更加复杂,这就意味着电子装置必须要具有消耗功率小、速度加快、可靠性较高、成本低、体积小、质量轻等等优势。因此,电子元器件原材料质量非常重要。所采购的原材料出现问题,对于生产体系复杂的电子元器件来讲无疑是最大的威胁,甚至导致企业停产。

[4] Collomb-Clerc A,Welter ML.Effects of deep brain stimulation on balance and gait in patients with Parkinson’s disease:A systematic neurophysiological review[J].Neurophysiol Clin,2015,45:371.

1)燃气加热炉替代电加热器。2007年以来,采油三厂利用套管气供井口加热器取代电加热棒,日节电9360 kWh,节电2200×104kWh,节约电费1760万元。

[5] 中国帕金森病脑深部电刺激疗法专家组.中国帕金森病脑深部电刺激疗法专家共识[J].中华神经科杂志,2012,45:541.

本研究的另一个发现是,对不同DBS状态(A因素)和不同站立状态(B因素)进行析因分析的结果显示,不同DBS状态和站立状态下前后摇晃距离的差异具有统计学意义(均P<0.05),不同站立状态下左右摇晃距离的差异具有统计学意义(P<0.01),不同DBS状态下左右摇晃距离的差异无统计学意义;DBS和站立状态共同(A×B)对站立摇晃距离的影响没有交互作用。这表明DBS和视觉平衡感知能力都能显著改善帕金森病患者的静态站立平衡性,但DBS和视觉平衡两者不存在相关性。同时DBS主要改善帕金森病患者的平衡调节能力;但对于帕金森病患者的本体感觉能力是否有改善,还需要进一步研究。

纳入标准:①本次研究对象均符合《冠心病患者运动治疗中国专家共识》[3]中关于冠心病的诊断标准:临床表现为心前区突发性绞痛、压榨痛,伴憋闷感等。发作时心电图表现为S‐T段异常压低等。②血小板聚集率大于70%或变化率小于30%。③本次研究已经医院伦理学委员会批准,且患者知情同意,并签署知情同意书。排除标准:糖蛋白抑制剂近期服用者、严重肝脏疾病者、抗血小板治疗禁忌证者、药物过敏者、近1月内氯吡格雷服用者、血小板比积(血小板/血细胞)低于30%或血小板计数低于100×109/L者、严重器质性疾病者、精神障碍或意识障碍者等。

[7] Tsang CC.Error reduction techniques for a MEMS accelerometer-based digital input device[D].The Chinese University of Hong Kong 2cku008,2008.

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⑤决策模块。这一模块当中,经过对规则库相关规则以及数据挖掘结果的有效匹配,对数据相关特征进行分析,比如,在某个规则库当中反映出了蠕虫病毒的相关特征,在相关规则模块与数据挖掘分析之后获得的结果相互匹配的时候,就能判断数据包当中含有蠕虫病毒,一定要及时使用有效手段对这个数据包进行截留。如果这个规则模块同数据挖掘所得的结论并不相互匹配,在规则库中纳入新型蠕虫病毒的数据规则,并且及时反馈出位置蠕虫病毒的警报。

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Radio Frequency Identification,简称RFID技术也就是射频识别技术,是构成物联网技术非常关键的一个组成部分。一套完整的RFID技术系统主要包括阅读器、电子标签以及应用系统。其主要的工作原理就是利用阅读器发射具有一定频率的无线电波给应答器,以此来驱动应答器输出所需数据,然后阅读器会读取收到的数据,将其送给应用系统进行处理。

[19] Vallabhajosula S,Haq IU,Hwynn N,et al.Low-frequency versus high-frequency subthalamic nucleus deep brain stimulation on postural control and gait in Parkinson’s disease:a quantitative study[J].Brain Stimul,2015,8:64.

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[21] Colnat-Coulbois S,Gauchard GC,Maillard L,et al.Bilateral subthalamic nucleus stimulation improves balance control in Parkinson’s disease[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2005,76:780.

本研究对紫荆叶提取物的酪氨酸酶活性抑制作用考察显示,不同采收时期的紫荆叶样品的提取物对酪氨酸酶活性的抑制率存在明显差别,且提取物浓度与其酶活性抑制率不呈线性相关性。这提示紫荆叶中存在多种可影响酪氨酸酶活性的化学成分,有的可抑制酪氨酸酶,有的可激活酪氨酸酶,有的可能具有双向调节作用。

 
张世航,王家莉,吴曦,沈林勇,胡小吾,钱晋武
《临床神经外科杂志》2018年第02期文献

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