年龄相关性白内障老年患者的平衡功能与视觉功能障碍的关系
谢荷, 杜林润, 方成, 林成敏, 宋盈盈, 陈浙一, 陈彩芬, 黄美娜
通讯作者:黄美娜(ORCID:0000-0002-4656-9505),Email:45498725@qq.com

第一作者:谢荷(ORCID:0000-0003-4429-7718),Email:457032235@qq.com

摘要

目的: 研究年龄相关性白内障老年患者的平衡功能与视觉功能障碍的关系。方法: 系列病例研究。选择2017年4-10月在温州医科大学附属眼视光医院白内障专科中心诊断为年龄相关性白内障的患者87例,评估受试者的视觉功能(LogMAR视力)、静态平衡功能(Berg平衡量表)、动态平衡功能[“站起-走”(TUG)计时]以及认知(MMSE问卷)和抑郁状态(GDS-15问卷)。采用方差检验、回归线、多元逐步线性回归进行数据分析。结果: 87例受试者的Berg平衡量表分值为(50.0±2.8)分,TUG计时值为(12.1±3.5)s。Berg平衡量表分值和TUG计时主要与双眼视力、年龄相关,多元线性回归方程分别为Berg平衡量表分值=62.27-4.37×双眼视力-0.12×年龄( F=23.87, P<0.001),TUG计时=-5.07+3.83×双眼视力+0.19×年龄( F=15.22, P<0.001)。不同性别间的Berg平衡量表分值( F=3.45, P=0.067)和TUG计时( F=3.88, P=0.052)差异没有统计学意义。结论: 随着视觉功能障碍的加重和年龄的增加,白内障老年患者的静态平衡和动态平衡功能逐渐下降,年龄对平衡功能的影响程度低于视觉功能。视觉功能障碍主要以影响动态平衡功能从而引发跌倒事件,性别差异对平衡功能没有显著影响。

关键词: 白内障; 静态平衡; 动态平衡; 视觉功能障碍
Relationship between Balance Function and Visual Dysfunction in Elderly Patients with Age-Related Cataract
He Xie1, Linrun Du1, Cheng Fang1, Chengmin Lin2, Yingying Song1, Zheyi Chen1, Caifen Chen1, Meina Huang1
1 Eye Hospital, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China
2 Department of Ophthalmology, Wenzhou Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Wenzhou 325008, China
Corresponding author:Meina Huang, Eye Hospital, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China (Email: 45498725@qq.com)
Abstract

Objective: To study the relationship between balance function and visual dysfunction in elderly patients with age-related cataract.Methods: A total of 87 elderly patients with age-related cataract were enrolled in a case-series study at the cataract clinical center of the Eye Hospital, Wenzhou Medical University between April to October 2017. Data from visual function (LogMAR VA), static balance function (Berg Balance Scale, BBS), dynamic balance function (Timed up and go test, TUG), cognitive (MMSE Questionnaire) and depression status (GDS-15 Questionnaire) were collected from subjects. A variance test, regression line and multiple stepwise linear regression were used for statistical analysis.Results: The average score of the BBS was 50.0±2.8, the average TUG time was 12.1±3.5 seconds. BBS scores and TUG times were related mainly to binocular visual acuity and age: the multiple linear regression equation of the BBS=62.27-4.37×binocular visual acuity -0.12×age ( F=23.87, P<0.001), TUG time=-5.07+3.83×binocular visual acuity +0.19×age ( F=15.22, P<0.001). The BBS scores ( F=3.45, P=0.067) and TUG times ( F=3.88, P=0.052) did not quite reach a significant difference between genders.Conclusions: With an increase in visual dysfunction and age, the balance function of elderly patients with cataracts gradually declines, including static balance and dynamic balance function. The effect of age on balance dysfunction is less than that of visual function. Visual impairment mainly affects the dynamic balance function and triggers fall events. Gender differences do not have a significant effect on balance function.

Keyword: cataract; static balance function; dynamic balance function; visual dysfunction

人体可以通过感知周边的视觉信号, 并对其中与人体失衡相关的信息进行分析, 做到预先调整身体姿势, 以控制平衡。因此, 视觉出现功能障碍会影响人体的姿势维持和平衡力[1, 2]。老年人属于跌倒高发人群。同时, 年龄相关性白内障也是导致老年人视觉功能障碍的首要病因。那么, 老年人的跌倒是否与视觉功能的下降有关系呢?

一系列研究指出, 视觉障碍的程度与静态平衡能力维持程度, 两者并不是显著相关[3, 4, 5, 6]。有研究发现低视力患者的平衡能力甚至好于非低视力患者[7]。虽然视觉感知有利于控制静态平衡, 但是在没有视觉系统参与的情况下, 仅从前庭系统和本体感受器获得的信息就能满足平衡系统所需。又有研究指出, 视觉障碍的程度主要影响的是在动态环境中控制平衡的能力, 尤其是人体在双脚行走的时候, 必须要在动态环境中控制好影响身体平衡的因素[6], 这点对低视力患者来说, 比保持静态平衡难度要更大[8]

然而以上研究中的受试人群主要以青壮年为主, 并且纳入了较多先天性视觉功能障碍者。本研究主要对年龄相关性白内障患者进行分析, 分别评估视觉障碍对静态平衡和动态平衡的影响, 明确两者在老年视觉障碍患者中的关系。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准:年龄≥ 60岁; 诊断为双眼年龄相关性白内障; 术前双眼习惯处方矫正视力≤ 0.1; 能够理解简单的动作指令, 无明显认知障碍。排除标准:患老年性痴呆或帕金森综合征等影响认知功能的疾病; 患关节炎、下肢畸形、假肢等影响肢体活动的疾病; 失语、听力或前庭功能障碍或记忆力障碍等影响信息接收及反馈的疾病。

根据赫尔辛基宣言(2004)的章程, 并经温州医科大学附属眼视光医院伦理委员会批准, 批件号:KYK 【2017】20号。所有对象都被告知实验操作方法的目的、流程以及有可能带来的不良反应。选取2017年4-10月在温州医科大学附属眼视光医院白内障专科中心诊断为年龄相关性白内障的患者。

1.2 数据收集与分组

所有检查选择在术前访视时段, 记录年龄、性别。所有数据由一名专业的眼科医师收集。

1.3 视觉功能评估

使用双眼视力检查的数据作为视觉功能的评估结果。使用标准对数视力表进行双眼视力检查, 双眼去遮盖同时注视视标, 若平时无戴镜, 则裸眼检查, 有戴镜, 则戴原镜检查, 检查距离为5 m, 且将结果记录为LogMAR形式。

1.4 静态和动态平衡功能评估

临床上主要使用Berg平衡量表(Berg balance scale, BBS)评估静态平衡的能力[9], 使用“ 站起-走” 计时(Timed up and go, TUG)测试评估动态平衡的能力[10]。Berg平衡量表包括14项检查, 分别代表不同的静态平衡功能指标[9], 每项检查的结果以0~4打分, 所有检查的总和即为Berg平衡量表的分值, 其分值范围是0~56分, 结果分值越高, 平衡功能越好。TUG测试主要是测量对象从一张有扶手的座椅上站起, 向前走一段3 m的距离, 转身走回来返回再坐回座椅所需的时间。

1.5 认知和抑郁状态评估

考虑到精神状态和抑郁程度对老年人机体活动的影响, 使用简易精神状态检查量表(Mini-mental state examination, MMSE)评估纳入对象的认知功能[11], 使用老年抑郁量表(Geriatric depression scale, GDS-15)评估纳入对象的抑郁症状[12]

1.6 统计学方法

系列病例研究。使用SPSS 16.0软件对各项数据进行比较。计量数据的统计描述采用 -x ± s 表示, 计数资料以频数分布表示。对性别间比较主要采用方差检验, 对各因素与平衡功能间的关系主要使用相关回归分析和多元逐步线性回归分析。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 一般资料

共纳入87例符合要求的患者。其中男30例, 女57例, 年龄为(78.9± 5.5)岁, 双眼视力为0.57± 0.31(LogMAR视力), MMSE分值为19.9± 3.2, GDS-15分值为2.8± 1.1, Berg平衡量表分值为50.0± 2.8, TUG时间为(12.1± 3.5)s。

2.2 双眼视力与Berg平衡量表的关系

单独将双眼视力作为自变量, 绘制其与Berg平衡量表分值(因变量)的散点图(见图1)并计算回归方程为:$\hat{Y}$ =52.87-5.06XF=37.90, P< 0.001), 其中决定系数(r2)为0.31, 截距(t=99.19, P< 0.001)与斜率(t=-6.16, P< 0.001)均有统计学意义。

图1. 白内障患者双眼视力与Berg平衡量表的散点图分布及回归线Figure 1. Scatter plots and regression lines of binocular visual acuity and the Berg balance scale in subjects with cataract.

2.3 双眼视力与TUG计时的关系

单独将双眼视力作为自变量, 绘制其与TUG结果(因变量)的散点图(见图2)并计算回归方程为:$\hat{Y}$=9.32+4.88XF=19.25, P< 0.001), 其中决定系数(r2)为0.18, 截距(t=19.91, P< 0.001)与斜率(t=4.38, P< 0.001)均有统计学意义。

图2. 白内障患者双眼视力与TUG计时的散点图分布及回归线Figure 2. Scatter plots and regression lines of binocular visual acuity and TUG times in subjects with cataract.

2.4 各因素对平衡功能影响的多元逐步回归分析

为了进一步考察影响平衡功能各因素的相对重要性, 以Berg平衡量表分值和TUG计时为因变量, 以双眼视力、年龄、性别、MMSE结果和GDS-15结果为自变量, 对其进行多元逐步线性回归分析, 逐步回归过程中, 如果变量P< 0.05, 则保留变量, 如果变量P> 0.1, 则剔除变量, 如果变量P在0.05和0.1之间, 则作为观察变量继续做回归分析, 重复上述步骤, 若最后仍存在观察变量, 且自变量不再发生变化, 则剔除观察组, 直至最后得到有统计学意义的相关因素。

结果显示, Berg平衡量表分值的多元回归相关系数为0.62, 决定系数为0.36, 调整后的决定系数为0.35, Berg平衡量表分值主要影响因素为双眼视力、年龄, 二者联合预测Berg平衡量表分值35.0%的变异量, 且能可靠地预测Berg平衡量表分值, 标准化回归方程为:Berg平衡量表分值=62.27-4.37× 双眼视力-0.12× 年龄(F=23.87, P< 0.001)。TUG计时的多元回归相关系数为0.52, 决定系数为0.27, 调整后的决定系数为0.25, TUG计时结果的影响因素主要是双眼视力、年龄, 二者联合预测TUG计时24.9%的变异量, 且能可靠地预测TUG计时, 标准化回归方程为:TUG计时=-5.07+3.83× 双眼视力+0.19× 年龄(F=15.22, P< 0.001)。

2.5 性别差异对平衡功能的影响

男性Berg平衡量表检查结果为50.7± 3.1, 女性为49.6± 2.6。男性TUG检查结果为(11.1± 2.4)s, 女性为(12.6± 3.8)s。男性与女性的Berg平衡量表(F=3.45, P=0.067)、TUG检查结果(F=3.88, P=0.052)差异均无统计学意义。

3 讨论

既往的研究认为, 在成年人, 尤其是青壮年的人群中, 视觉功能与平衡功能并没有明显的相关性, 极端的例子是先天性盲者的平衡功能, 由于肢体本能的长期代偿, 甚至会好于视觉正常的人群[3, 4, 5, 6, 7, 8]。然而在现实世界中, 老年人由于眼病和肢体衰老, 往往是视觉障碍的主要人群。因此, 评估老年患者平衡功能与视觉功能的关系研究是有必要的。本研究中, 轻度视觉功能障碍老年患者的平衡能力好于严重视觉功能障碍老年患者, 具体表现为双眼视力越差, 其静态平衡和动态平衡能力也同样越差。无论是Berg平衡量表和TUG测试都显示随着视力的下降, 测试结果越差。本研究还同时引入了MMSE问卷结果、GDS-15问卷结果、年龄进行多元回归分析, 发现除了年龄外, 双眼视力仍旧与平衡功能的结果有显著相关, 而MMSE、GDS-15对平衡功能没有显著影响, 这也与之前的研究结果相符合。虽然有研究指出盲人的静态平衡未必会差, 然而在老年人群中, 随着机体和感觉功能的下降, 视觉在维持身体平衡的作用中的比重会较非老年人群大。因此, 随着视觉障碍的程度加重, 静态平衡能力同样会下降。

本研究中也发现, 年龄也是影响平衡能力的重要因素之一, 随着年龄的增大, 静态平衡能力和动态平衡能力都下降了。有研究发现, 老年人剥离视觉输入的情况下, 其平衡能力在年龄增大到80岁以后会发生明显的减弱, 同时也发现阻断视觉输入与不阻断视觉输入相比, 前者的平衡能力也有大幅度的下降[13], 而本研究的患者年龄均值正好在80岁左右, 且同样发现视觉障碍是影响平衡功能的重要因素, 进一步说明了年龄和视力是肢体是否能保持平衡的重要影响因素。考虑到年龄和视觉障碍都是影响老年人运动意愿的重要因素, 因此, 除了机体功能下降和视觉输入障碍直接导致的平衡功能下降外, 老年人运动的减少也会引起机体维持平衡的肌群的老化和功能障碍[14], 从而加重了平衡功能的下降。

有研究发现, Berg平衡量表分值低于45分时, 容易发生反复跌倒[15]; 而TUG计时结果大于14 s时, 同样容易发生跌倒事件[16]。根据回归方程, 大部分老年人白内障患者的Berg平衡量表分值均高于45分, 而当视力低于0.15时, TUG计时均值则大于14 s。说明视觉功能的下降, 主要影响动态相关的平衡能力, 而对静态平衡能力虽有影响, 但不至于是引发跌倒事件的主要影响因素。

另外, 有研究发现女性较男性更易发生平衡能力随着年龄下降而下降的趋势[17]。然而本研究未发现性别因素在其中的影响, 无论是Berg平衡分值和TUG结果, 不同性别间都没有显著的差异。

本研究的不足之处是只使用简单的静态视力作为视觉功能的评价指标, 未考虑对比敏感度、动态视力、立体视、视野等高级视功能指标, 而这些指标都有可能会影响老年人在平衡功能方面的表现。其次, 本研究样本量稍欠缺, 因此对于性别因素在平衡功能上的影响的阴性结果, 还有待商榷。

总之, 视觉障碍是影响老年人平衡功能的重要因素, 包括静态平衡和动态平衡。年龄也是影响老年人平衡功能的显著因素, 但是在本研究的年龄相关性白内障患者中, 与平衡功能的相关程度低于视觉障碍因素, 并且视觉障碍主要影响动态平衡功能从而引发跌倒事件。此外, 性别对平衡功能没有显著影响。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 谢荷、杜林润:收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解释, 撰写论文, 根据编辑部的修改意见进行修改。方成、林成敏、宋盈盈:参与选题、设计和修改论文的结果、结论。陈浙一、陈彩芬、黄美娜:参与选题、设计、资料的分析和解释, 修改论文中关键性结果、结论, 根据编辑部的修改意见进行核修

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 黄美娜, 陈浙一. 年龄相关性白内障患者的综合性视觉功能指数与跌倒影响因素之间的关系. 国际眼科杂志, 2016, 16(1): 87-90. DOI: 10.3980/j.issn.1672-5123.2016.1.23. [本文引用:1]
[2] Wade MG, Jones G. The role of vision and spatial orientation in the maintenance of posture. Phys Ther, 1997, 77(6): 619-628. [本文引用:1]
[3] Houwen S, Visscher C, Hartman E, et al. Gross motor skills and sports participation of children with visual impairments. Res Q Exerc Sport, 2007, 78(2): 16-23. DOI: 10.1080/02701367.2007.10762235. [本文引用:2]
[4] Houwen S, Visscher C, Lemmink KA, et al. Motor skill performance of school-age children with visual impairments. Dev Med Child Neurol, 2008, 50(2): 139-145. DOI: 10.1111/j.1469-8749.2007.02016.x. [本文引用:2]
[5] Houwen S, Hartman E, Visscher C. Physical activity and motor skills in children with and without visual impairments. Med Sci Sports Exerc, 2009, 41(1): 103-109. DOI: 10.1249/MSS.0b013e318183389d. [本文引用:2]
[6] Houwen S, Visscher C, Lemmink KAPM, et al. Motor skill performance of children and adolescents with visual impairments: a review. Except Child, 2009, 75(4): 464-492. [本文引用:3]
[7] Poliszczuk T, Broda D. Somatic constitution and the ability to maintain dynamic body equilibrium in girls practicing rhythmic gymnastics. Pediatr Endocrinol Diabetes Metab, 2010, 16(2): 94-99. [本文引用:2]
[8] Brambring M. Divergent development of gross motor skills in children who are blind or sighted. J Visual Impair Blin, 2006, 100(10): 620-634. [本文引用:2]
[9] Berg KO, Wood-Dauphinee SL, Williams JI, et al. Measuring balance in the elderly: validation of an instrument. Can J Public Health, 1992, 83(Suppl 2): S7-11. [本文引用:2]
[10] Podsiadlo D, Richardson S. The timed "up and go": a test of basic functional mobility for frail elderly persons. J Am Geriatr Soc, 1991, 39(2): 142-148. [本文引用:1]
[11] 李格, 沈渔邨, 陈昌惠, . 简易精神状态检查表在不同人群中的试测研究. 中国心理卫生杂志, 1989, 3(4): 148-151, 147-191. [本文引用:1]
[12] 康丹. 简版老年抑郁量表(GDS-15)在中国老年人中的使用. 中国临床心理学杂志, 2013, 21(3): 402-405. [本文引用:1]
[13] 张丽, 瓮长水, 彭楠, . 老年静态平衡功能定量测定及年龄相关性分析. 中国康复理论与实践, 2011, 17(3): 258-261. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9771.2011.03.019. [本文引用:1]
[14] Mitchell WK, Williams J, Atherton P, et al. Sarcopenia, dynapenia, and the impact of advancing age on human skeletal muscle size and strength; a quantitative review. Front Physiol, 2012, 3(260): 260. DOI: 10.3389/fphys.2012.00260. [本文引用:1]
[15] Wennie HWN, Perera S, VanSwearingen J, et al. Performance measures predict onset of activity of daily living difficulty in community-dwelling older adults. J Am Geriatr Soc, 2010, 58(5): 844-852. DOI: 10.1111/j.1532-5415.2010.02820.x. [本文引用:1]
[16] Muir SW, Berg K, Chesworth B, et al. Use of the Berg Balance Scale for predicting multiple falls in community-dwelling elderly people: a prospective study. Phys Ther, 2008, 88(4): 449-459. DOI: 10.2522/ptj.20070251. [本文引用:1]
[17] 张建国, 谭明义, 毛文慧. 中老年人静止站立时平衡机能研究. 中国运动医学杂志, 2008, 27(5): 604-607. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6710.2008.05.015. [本文引用:1]