[发明专利]中国人群静态平衡能力评估模型

说明书

技术领域

静态平衡能力的评估，数据功能性健康检测的范围。随着年龄的增加，人体神经系统功能逐步退化、肌肉量减少、反应速度下降、神经对肌肉的控制能力也不如从前，从而导致平衡能力下降，增加了摔倒的风险。由于人体的骨量随着年龄的增加逐步流失，在年龄较大的人群中，常有骨质少孔或骨质疏松的存在。当该类人群出现摔倒时，常会出现骨折，对健康和生活造成极大危害，甚至威胁生命。因此，对人体的平衡能力进行评估，进行针对性的平衡能力和肌肉力量的训练，可以延缓增龄性平衡能力的退化，提高肌肉量、增加平衡能力、改善骨密度。

平衡能力是身体的平衡感觉系统(包括视觉、前庭、本体感觉)将感觉到的信息传入到中枢神经系统，经大脑处理后，对肌肉系统发出指令，对身体的姿势进行调节的能力，可反映身体多个系统的功能状态。对平衡能力的评估具有重要的意义。

背景技术

1平衡能力测试方法的发展

(1)观察法

观察法是指用肉眼进行人体特定姿势下睁眼和闭眼状态晃动幅度的比较。最早起于1846年，Romberg对人在双足(单足)站立状态下睁眼、闭眼人体的摇摆幅度进行观察。1966年，Graybiel在Romberg法基础上，增加线性步的观察法，即双脚一前一后站立姿势下，睁眼和闭眼状态的摇摆幅度观察。

(2)量表法

量表法是指测试者根据主观经验，对特定姿势下的平衡能力进行评分。常用的量表有Romberg平衡量表、平衡步态、分级评估(Tinetti POMA)、Lindmark评分法、Fugl-Meyer平衡量表等。平衡量表由于无需特定设备，临床应用比较多。由于受主观经验的影响较大，且只是定性分析，因此应用受到局限。

(3)平衡仪

平衡仪是采用压力传感器对受试者的重心进行实时测量和描记，可采集特定时间内的轨迹长度、包络面积、动摇幅度、重心偏移、动摇频率等指标，可用于定量分析人体的平衡能力。平衡仪由压力传感器、显示器、计算机、平衡分析软件等构成。平衡仪可分为静态平衡仪和动态平衡仪。静态平衡仪的测力台稳定，受试者在相对静止的状态下进行测试；动态平衡仪有多种：测力台不稳定、有特定视觉干扰信号、前两者结合。

2影响平衡的生理机制

(1)整体的通路

平衡调节的生理机制，主要包括平衡感觉系统、中枢神经系统、效应调节系统3大部分组成。感觉系统包括前庭位觉感受(重力、直线加速度、旋转加速度等)、本体感觉(肌梭、腱梭、关节囊压力和张力感受器)和视觉。感觉系统感受的信息，传入到中枢神经系统(脑和脊髓)，经处理后，下达命令到肌肉系统，引起肌肉收缩，从而进行姿态调整。

(2)前庭稳定和位置觉产生机制

身体进行各种变速运动和重力不平衡时产生的感觉，称为位觉或前庭觉。维持身体姿势和平衡的位觉感受装置是内耳迷路中的前庭器，如图1所示。前庭器包括椭圆囊、球囊和三个半规管。椭圆囊和球囊的壁上有囊斑，囊斑中有感受性毛细胞，其纤毛插入耳石膜内。耳石膜表面附着的许多小碳酸钙结晶称为耳石。三个半规管互相垂直，分别称前、后和水平半规管。每个半规管均有膨大端，称为壶腹，壶腹壁上有壶腹嵴，壶腹嵴也含有感受性毛细胞。

重力及直线正负加速度的产生机制：重力及直线正负加速度运动的感受器是囊斑。当头部位置改变，如头前倾、后仰或左、右两侧倾斜时，由于重力对耳石的作用方向改变，耳石膜与毛细胞之间的空间位置发生改变，使毛细胞兴奋，冲动经前庭神经传到前庭神经核，反射性地引起躯干与四肢有关肌肉的肌紧张变化。同时，冲动传入大脑皮质前庭感觉区，产生头部空间位置改变的感觉。当人体作直线变速运动的开始、停止或突然变速时，耳石膜因直线加速度或减速度的惯性而发生位置偏移，使毛细胞的纤毛弯曲，毛细胞兴奋，通过姿势反射来调整有关骨骼肌的张力，以维持身体的平衡。同时也有冲动经丘脑传入人脑皮质感觉区，产生身体在空间的位置及变速的感觉。

旋转运动的产生机制：旋转加速度的感受器是半规管壶腹嵴。当旋转运动开始、停止或突然变速时，由于内淋巴的惯性作用，使终帽弯曲，刺激毛细胞而兴奋，冲动经前庭神经传入中枢，产生旋转运动感觉。在内耳迷路中两侧水平半规管，主要感受绕垂直轴左右旋转的变速运动。其他两对前、后半规管形成前后轴和横轴成45度角排列。主要是感受绕前后轴和横轴旋转的变速运动。冈此，人体可以感受任何平面上不同方向旋转变速运动的刺激，并做出准确的反应。

(3)本体感受器