一项研究表明，弯曲路径行走可以通过分析步态障碍，有效检测老年人早期认知能力下降，为早期诊断和干预提供了一种无创、经济的工具。来源:SciTechDaily.com
这是同类研究中首次发现老年人的步态障碍更多，因为他们“给他们一个曲线”。
一项史无前例的研究表明，要在认知能力下降的早期阶段检测出老年人中普遍存在的细微步态障碍，“给他们一个曲线”。
步态分析，检查个人站立和行走的方式，正在成为一种有价值的，非侵入性的补充认知评估，有助于早期诊断和管理。在临床环境中，步态和平衡测试通常侧重于直线行走路径。
探索弯道行走
这项新研究冒险进入了一个不同的领域——曲线路径行走——一种更自然但更复杂的活动。直走是一种有节奏且简单的活动，而在弯曲的路径上行走则需要更高的认知和运动技能，比如改变方向和保持平衡的过渡时间。
佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究人员首次对健康老年人与轻度认知障碍老年人在直线和曲线行走中的表现进行了定量比较。轻度认知障碍是认知能力下降的早期阶段，患有轻度认知障碍的人过渡到阿尔茨海默病(AD)的风险要高得多。
Mahmoud Seifallahi(坐着)和Behnaz Ghoraani博士，使用深度相机来回顾直走的表现，该相机可以检测和跟踪25个身体关节的运动。学分:FAU工程与计算机科学学院
方法及调查结果
在这项研究中，研究人员使用了一个深度摄像机，它可以检测和跟踪25个身体运动关节，记录研究参与者在进行两种不同的步行测试(直线和曲线)时的步态。对来自25个身体关节的信号进行处理，为每个测试提取50个步态标记，并使用描述性统计分析在两组之间进行比较。
发表在《阿尔茨海默病报告》杂志第8卷第1期上的研究结果显示，曲线行走对轻度认知损伤组的挑战更大，在检测轻度认知损伤方面优于直线行走。此外，一些步态指标在健康对照组和轻度认知损伤患者之间显示出显著差异。
步态标志和认知障碍
步态标记包括2个宏观标记(平均速度和节奏)、24个微观时间标记(站立、摇摆、踏步、跨步等步态周期各子阶段足部持续时间)、微空间标记(步态周期各子阶段足部位置变化)和6个微观时空标记(步态周期各子阶段足部速度)。这些标记提供了参与者在步态测试中功能表现的详细信息。
研究结果显示，当步行测试从直线行走变为曲线行走时，MCI组的50个步态标记中有31个(62%)比健康对照老年人更大，13个标记在两个研究组之间显示出显著差异。
“有趣的是，弯曲行走揭示了我们研究组之间的显著差异，即使是这些宏观步态标志。“MCI组在曲线行走时表现出明显较低的平均步长和速度，同时在大多数微步态标记上具有较高的可变性，”资深作者Behnaz Ghoraani博士说，他是FAU电子工程和计算机科学系副教授，FAU智能健康中心联合主任，FAU传感和嵌入式网络系统工程研究所(I-SENSE)的研究员。“轻度认知障碍组在弯曲行走时，步幅和步幅的对称性和规律性都有所下降。它们还需要在各个区域延长双重支撑时间，特别是在改变方向时，这导致步进速度降低。”
研究意义及未来方向
研究结果显示，两组在年龄和性别分布上没有任何显著差异。然而，两组在身体质量指数(BMI)、受教育年限和老年抑郁量表(GDS)得分方面存在显著差异。与健康老年人相比，轻度认知障碍患者的身体质量指数较高，受教育程度较低，GDS评分较高。
“轻度认知障碍可能是阿尔茨海默病和其他类型痴呆症的早期征兆，”Ghoraani说。“我们的综合方法增强了对步态特征的理解，并表明弯曲路径行走可能更敏感地检测轻度认知性痴呆，这可以补充认知评估并有助于早期诊断和管理。”
阿尔茨海默病通常表现为认知功能下降，个人进行日常活动(如行走)的能力逐渐下降。准确和早期的临床检测阿尔茨海默病仍然是一个挑战。典型的临床评估包括详细的病史、全面的身体和神经检查、认知测试、血液检查和脑成像。然而，根据临床环境，这些方法可能耗时，昂贵，并且超出了一些临床医生的舒适水平。
有限公司纳入和临床影响
这项研究填补了这一空白，通过使用一种新颖的系统来记录老年人的步态，该系统采用了一种无创、低成本、不可穿戴、易于设置的深度相机，这是加强患者护理和干预策略的关键一步。
FAU工程与计算机科学学院院长Stella Batalama博士说:“这些步态标记为认知障碍的早期指标提供了有希望的潜力，并为该领域的广泛研究奠定了基础。”“这项研究的影响还扩展到临床实践，提供了改进的筛查和监测方法，可以在临床环境中以最小的成本和时间轻松复制。”
参考文献:《曲线行走比直线行走更能揭示轻度认知障碍老年人的步态障碍:一项基于Kinect摄像头的研究》，2024年3月12日，《阿尔茨海默病杂志》报道。DOI: 10.3233 / adr - 230149
该研究的共同作者是FAU电气工程与计算机科学系的博士生Mahmoud Seifallahi;James E. Galvin，医学博士，公共卫生硕士，神经学教授，认知神经学主任，脑健康综合中心和路易体痴呆卓越研究中心主任，迈阿密大学米勒医学院。
这项研究的数据分析得到了授予Ghoraani的国家科学基金会的支持。
