深度感測步態參數與脊椎病理的關聯性

龍骨王利用深度感測器(FemtoBolt)進行步態分析,可以取得全身關節的三維坐標,計算多種步態與生物力學參數,包括步長、步頻(步Cadence)、行走速度、骨盆傾斜角、軀幹擺盪角度以及步態對稱性指標等。脊椎相關病理(如腰背痛、神經壓迫導致的功能障礙)往往會在這些步態參數上體現出特徵性改變,希望據此,來產生對應的報表協助患者更能藉由數據來評估自己的現況,以及手術改善的程度。

步長、步頻與行走速度:

脊椎病患常因疼痛或下肢神經症狀導致步態變短變慢。研究發現,腰椎間盤突出和慢性下背痛患者的步長、步幅、步頻及步行速度均顯著低於健康人。疼痛強度與步態參數呈顯著負相關;例如痛越劇烈,步幅越短、步頻越低,行走速度也越慢。一項研究報告中,疼痛程度可以解釋74%行走速度變化,顯示疼痛對步態影響極大。相反地,解除神經壓迫或減輕疼痛後,患者步速和步長往往增加。這些步態改變也和平衡功能相關:步速下降通常伴隨平衡信心降低,可能增加跌倒風險。

骨盆傾斜與軀幹前傾

為維持重心平衡或減輕疼痛,脊椎患者常改變骨盆和軀幹姿勢。成人脊柱變形(如重度駝背或矢狀面失衡)患者,常出現骨盆後傾(增加骨盆傾斜角)及軀幹前傾以代償腰椎後凸,這種代償與步態平衡不穩顯著相關。研究顯示站立時需要極度骨盆傾斜和軀幹前傾來維持平衡的患者,其動態行走平衡較差。另外,腰椎管狹窄患者為減輕神經性間歇性跛行,常採取前傾姿勢(購物車姿勢),導致步態呈現獨特改變。總的來說,脊椎疾病患者會調整軀幹、骨盆位置來減痛或補償無力,而這些調整可由深度感測步態分析量化。例如骨盆傾斜角度增大、軀幹前傾角度增加,往往意味著患者重心前移,若過度則平衡邊際變小,容易向前跌倒

軀幹擺盪(左右晃動或旋轉)

某些脊椎問題可導致異常的軀幹擺動。下背痛患者因核心肌群控制不佳,走路時軀幹可能過度擺動,作為保持平衡的代償。骨質疏鬆性椎體壓迫骨折(OVCF)患者則觀察到在行走時採取更寬的步伐且軀幹姿勢前傾,整體身體配置不如健康人穩定。這些患者步態特徵為“步伐較寬而快但步長偏短”,表示他們透過增大步寬和步頻來補償平衡不穩。然而軀幹前傾過度會使前後方向的穩定邊界縮小,一旦受干擾容易向前跌倒。脊椎融合術後的患者,因部分脊柱節段剛性增加,上半身旋轉度可能受限,有報告指出青少年脊柱側彎患者融合術後,步行時胸腰段旋轉幅度減少,但整體步態仍可透過骨盆及下肢代償維持。因此,軀幹擺盪角度和旋轉範圍也是評估術後功能的重要指標,可反映患者軀幹靈活度與姿勢控制能力。

步態對稱性(不對稱指數)

左右腳步態參數差異對於評估單側神經壓迫或肌力失衡非常有用。一般透過步態對稱指標量化左右差異,例如以左右步長、站立相時間的差值百分比表示。腰椎間盤突出(LDH)患者常表現出明顯的左右步態不對稱:受壓神經一側的步長縮短、支撐時間縮短,導致步態顯著不平均。有研究比較了不同腰椎退行性疾病的步態發現:椎間盤突出患者最突出特徵即為步長、步時間、單支撐時間等多項不對稱性增加,同時步長步幅的變異性也升高。相對而言,純粹的慢性下背痛(機械性下背痛)患者步態不對稱不明顯,但步態變異性增加(例如每一步的單支撐時間不穩定)。腰椎管狹窄患者則同時呈現步態不對稱和高變異性,反映其神經症狀導致步態模式極不穩定。因此,不對稱性指數能揭示單側神經根壓迫或肌力不足的情況:術前不對稱值高往往意味著某側下肢功能受損較重,而術後該值的改善則表示雙腿步態重新趨於均衡。值得注意的是,一項椎間盤突出患者的研究發現,微創椎間盤切除術後步態不對稱指數雖有改善但未達顯著,且與健康人相比仍有差距。這提示即使解除壓迫,患者在短期內仍可能保留習慣性保護性步態,需要復健訓練來完全恢復對稱步態。

上述相關參數是使用龍骨王步態分析所得能出的基礎參數,運用在脊椎相關患者時,數值變化所代表的臨床意義,解讀需要由醫師或是治療師來執行。而本篇文章,僅提供文獻的參考與回顧。

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