Gait characteristics track biological disease stages in Parkinson’s disease
本研究表明，通过仪器化步道和人体佩戴式监测设备获取的定量步态特征能够显著区分帕金森病 NSD-ISS 框架中的第 3 期与第 4 期，从而支持其作为追踪生物学疾病进展的客观数字化标志物的潜力。
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帕金森病是一种会缓慢改变人类运动方式的疾病，通常以肢体震颤或僵硬作为开端。虽然长期以来，医生一直使用临床量表来追踪疾病进展程度，但这些方法依赖于患者在特定时刻的表现，而这种表现可能会根据一天中的不同时间或药物的使用情况而有所变化。科学家们现在正寻求一种基于疾病底层生物学特征而非仅仅是可见症状的方法来进行疾病制图。一种被称为“神经元 α-突触核蛋白疾病综合分期系统”的新框架试图实现这一目标，它将疾病分为七个不同的阶段，范围从症状出现前的早期生物学变化到晚期的残疾状态。其目标是创建一张精确的疾病路线图，但为了让这张地图发挥作用，研究人员需要可靠的工具来衡量一个人处于该路线图的哪个位置。
来自英国纽卡斯尔转化与临床研究中心的课题组致力于研究，观察一个人的步态是否可以作为这些可靠工具之一。他们将研究重点放在了疾病谱的中段，即症状已明显呈现但尚未达到最严重水平的阶段。为了进行测试，他们招募了 119 名参与名为 ICICLE-GAIT 的大型长期研究的帕金森病患者。研究人员要求这些参与者在跑道上行走，同时佩戴两种不同的设备。一种是铺设在地面上的长型压力感应垫，能够高精度地记录每一步；另一种是佩戴在下背部的小型传感器，即使在人转弯时也能持续追踪运动。
团队首先根据参与者目前的残疾程度，使用一种衡量日常生活活动的标准评分量表将他们分为两组。一组的困难程度较轻，另一组的挑战则更为显著。随后，他们对比了两组的步行数据，以观察传感器是否能检测出差异。结果非常明确：传感器捕捉到了两组人群在运动方式上的明显差异。病情较重的一组步幅更短，行走速度更慢。他们的步态也更不一致，这意味着每一步之间的时间间隔和每一步的长度比症状较轻的那组波动更大。这些差异体现在行走速度、步频节奏以及运动的稳定性方面。
研究发现，这些细微的步态模式变化足以区分疾病的两个阶段，即使在考虑了年龄和体重等因素后也是如此。地面上的压力感应垫在检测人体步幅宽度（一种平衡能力的衡量指标）方面的表现尤为出色，而背部的传感器则更擅长捕捉整体行走节奏。这表明，这两种方法都能提供有价值的客观数据，有助于医生比单纯的临床观察更准确地了解疾病的进展。
然而，研究人员谨慎地指出，这只是初步的一步。该研究仅观察了疾病的两个特定阶段，且所用数据是在受控的实验室环境中收集的，而非现实世界。参与者也都是相对较新的诊断病例，因此团队目前还无法确定这些步行标记是否能追踪疾病直至其最严重的阶段。尽管存在这些局限性，这项工作仍提供了概念验证。它证明了人的步态中包含着疾病阶段的数字签名，为测量驱动帕金森病的隐形生物学变化提供了一种潜在的新方法。未来的研究需要确认这些发现是否在多年间以及日常生活中依然成立，但初步结果表明，行走这一简单的动作蕴含着理解这一复杂病程的关键。
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