基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备的临床应用专家共识

文章来源：《广东医学》 2025年2月 第46卷第2期  诊疗新进展

执笔人：陈艳，欧建林，陈卓铭

国家重点研发计划“日常生活及运动康复辅具的智能适配及示范应用”项目专家组

引用本文：国家重点研发计划“日常生活及运动康复辅具的智能适配及示范应用”项目专家组. 基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备的临床应用专家共识［J］. 广东医学, 2025, 46(2): 181-192.

【摘要】  随着平衡设备在康复中的应用逐渐增多，需要对我国平衡设备临床应用进行规范和建议。项目专家组制定共识聚焦于基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备，对平衡功能评估及康复设备的作用原理、度量指标、功能与分类、临床应用（适应证和禁忌证、不良反应、不良反应处理、设备安全性）以及临床应用推荐（脑卒中、帕金森病、肌肉骨骼系统疾病、脊髓损伤患者、老年人群）等方面进行阐述，并参考最新研究，以期为更好地应用基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备提供临床指导意见。

【关键词】  压力传感器；平衡；临床应用；专家共识

基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备可为脑卒中、帕金森病(Parkinson disease,PD)、脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)、骨关节疾病等疾病所致平衡功能障碍患者及社区老年人群等提供智能化精准评估、诊断，以及有效康复训练方案；对降低老年人跌倒风险、帮助平衡障碍者树立安全行走的信心、改善其日常生活活动能力、减轻社会负担具有重要的研究意义。平衡功能的仪器评估相较于观察法、量表评估法更为敏感、客观及可靠，并可涉及平衡与姿势相关的生物力学或补偿策略，逐渐成为主流的平衡功能评估方法，该方法借助传感器采集人体平衡特征信息进行定量评估，包括压力平板系统、测力台系统（平衡仪）、姿势传感系统、视觉传感系统等。其中，基于压力传感器的平衡功能评估设备在测量精度与可靠性上更具优势，其平衡评估设备与康复训练系统和反馈机制一体化，能更好地改善患者的平衡功能，且所需时间短，测试变异性低，使用安全。在基于精准评估的康复治疗方面，可结合智能化训练设备，通过视觉、听觉等反馈开展相关的平衡功能训练，因此被越来越多地应用到临床康复中［1］。随着基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备的应用逐渐增多，有必要对我国此类设备的临床应用进行规范或建议。本共识由国内从事平衡功能仪器评估与康复训练设备研发及临床应用的专家在循证医学方法指导，通过系统检索临床研究数据、评价临床证据及判断证据质量，再经讨论后制订；以期为基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备提供更好的临床应用及可参考的指导意见。

1 范围

本共识主要用于脑卒中、PD、SCI、肌肉骨关节疾病等及其他原因引起的平衡功能障碍患者的平衡功能评估与康复治疗，为应用平衡功能评估与训练设备进行筛查、评估与康复治疗提供临床循证医学证据。

2 共识制定方法

本共识主要由国家科技部重点研发计划（项目编号：2020YFC2005700）项目组制定，专家选择遵循专业性、权威性和多学科的原则，由国内从事平衡功能仪器评估与康复训练设备研发及临床应用的专家共同讨论并确定相关主题，再由从事基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备研发的机械工程、智能医学工程学领域专家，以及从事基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复临床应用的医学领域专家进行系统检索国内外临床研究证据、评估临床证据等级，最后通过多轮讨论，共同确定临床证据等级及推荐级别。在检索国内外临床研究数据时，遵照循证医学的方法，并结合我国平衡功能仪器评估与康复训练设备及社区老年人群平衡功能筛查评估与康复治疗领域的应用特点，参考国内外研究与应用进展，对基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备的作用原理、分类介绍、 临床应用及其在常见疾病的临床应用推荐等方面进行阐述，提出适合我国的基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备的临床应用专家建议。

2.1  入选文献标准  （1）以平衡功能障碍患者为研究对象；（2）研究设计为随机对照临床研究/病例对照/观察性研究；(3)评价指标包括基于压力传感器识别的平衡功能评估，或干预措施为基于压力传感器识别的平衡功能仪器训练；(4)对照组中包括空白对照组/自身对照；(5)评估及治疗过程中的安全性问题及处理等。根据证据推荐分级的评估、制订与评价（Grading of Recommendations Assessment，Development and Evaluation，GRADE）方法，对检索入选文献证据进行分级及等级推荐。

2.2  证据等级  本共识通过检索PubMed、Embase、Web of Science英文数据库以及中国知网、万方数据库、维普数据库等中文数据库，纳入基于基于压力传感器识别的平衡功能的研究文献，参考牛津循证医学中心（Oxford Centre for Evidence-Based Medicine，OCEBM）证据等级评价系统对证据质量进行评价。采用2009年更新制定的版本，并依据临床证据分级标准和推荐强度系统将循证等级划分为5级（1~5级），推荐强度采用A~D（从强到弱）。见表1。

3 作用原理与度量指标

基于压力传感器识别的平衡功能评估及康复设备，是平衡功能仪器评估与康复训练的主流设备之一。脚踝和足部的肌肉控制对平衡功能起着重要的作用，足底压力信号特征是目前平衡功能评估与训练设备研发中被广泛认可的关键特征参数，当患者足部功能下降，可能出现站立时不正常、不对称的足部姿势，及足底压力分布、接触面积（contact area，CA）、压力中心（center of pressure，COP）、步态时的压力分布、步态轨迹分析、站立时间、摆动时间、步幅时间和步行速度等生物力学评价的变化，基于压力传感器识别的平衡功能评估设备可获取患者以上生物力学特征信息以评估患者平衡情况。其中，COP被定义为施加足底-地面反作用力的点，是一个综合控制变量，代表摇摆体惯性力和姿态控制系统恢复平衡力的结果［3］。已有研究表明，COP轨迹的变化与下肢关节周围肌肉的变化及整个身体重心运动相关联，人体双脚的COP曲线直接反映了踝肌肉的神经控制和施力模式。COP轨迹被认为是衡量平衡功能的黄金标准，可以评价受试者的平衡感和运动模式。从COP轨迹中绘制的椭圆面积越大、COP移动的平均速度越高，意味着更多的前后（A/P）、内外侧（M/L）偏移及运动越不稳定。有研究表明，还可采用COP分析评价静坐平衡，使用COP总路径长度和平均速度作为结果指标，数值越高，坐位平衡能力越低［4］。COP信号分析中的一些常见变量包括线性度量指标及非线性度量指标；临床应用中，应注意COP的线性与非线性度量指标结果；线性度量指标如COP轨迹长度、包络面积、平均速度、平均径向位移等，在不同人群中的重复性较高，具备良好的的信度和效度。非线性度量指标如熵值、分形维数等，能够提供关于平衡控制复杂性和动态稳定性的更多信息，但目前在临床应用中的普及度尚低，信度和效度的验证在不同患者群体中的表现可能存在变异。平衡功能评估分析时，也需结合其他临床评估（运动恢复、感觉和认知等）进行综合解释。

3.1  线性度量指标

3.1.1  COP轨迹长度  压力中心在测试时间内移动的总距离［5］，反映出身体自发摆动的程度；即路径长度越小，姿势稳定性越好。除了总COP轨迹长度外，还可以计算前后（anteroposterior，AP）和内外侧（mediolateral，ML）方向的轨迹长度分量。轨迹长度是在不同的评估条件下评估人体平衡功能最可靠的指标，适用于所有类型的平衡功能障碍，尤其是在帕金森病患者中，该指标可以揭示由于姿势控制困难导致的微小且频繁的重心移动。

3.1.2  COP包络面积  COP包络面积是COP轨迹形成的总面积，通常选择90%或95%的置信区间，反映总体动摇幅度。一般认为面积越小，姿势平衡越好。然而，COP位移过窄导致的小面积可能表明姿势控制过于僵硬（称为“冻结”），这可能会降低适应外部挑战的能力［6］。COP的椭圆区域代表姿势稳定性的量化时间信息，被认为是姿势描记术研究的重要组成部分［7-8］，该指标对于肌肉骨骼系统疾病患者可以揭示由于疼痛或关节限制导致的平衡范围缩小或不对称。

3.1.3  单位面积轨迹长度  单位面积轨迹长度是指单位面积上重心移动的距离，反映本体感觉姿势控制机能、脊髓对姿势的固有反射性调节情况，对学龄前儿童或高龄者有较大的参考价值。一般认为，单位面积轨迹越小，人体控制能力越强［9］。

3.1.4  COP平均速度  COP平均速度是轨迹长度与测试时间的比值，表征为身体摆动的快慢，是姿势控制系统效率的指标。平均速度越小，代表姿态控制性能越好，可以用较少时间调整平衡。除了总COP平均速度外，还可以计算AP和ML方向的平均COP速度分量。在不同年龄组和不同神经系统疾病患者的COP参数中，COP速度是最敏感的参数［10］。

3.1.5  COP平均径向位移  COP平均径向位移是受试者与COP质心的平均距离，反映COP平均位置的总体偏移情况。数值越小，总体稳定性越好。除了总COP平均径向位移外，还可以计算AP和ML方向的平均径向位移分量。如果方向的数值过大，代表在前后侧（内外侧）的摔倒可能性更高，容易造成头部、脊椎损伤（髋部骨折）等严重问题［11］，其中ML可以揭示脑卒中患者偏瘫侧的影响，导致的左右不对称摆动。

3.1.6  COP偏移幅度  COP偏移幅度是COP在前后和左右方向上最大和最小COP峰值点之间的距离，又称最大动摇径，差值越大，代表姿势稳定性差。COP偏移幅度是一个常用且可靠的参数，在平衡评估中得到了广泛应用。特别是内外侧方向的偏移幅度，它在评估神经运动障碍患者时具有良好的信度和效度［10, 12］。注意，选择COP偏移幅度作为评估变量的前提是确保受试者的脚姿势在测力平台上的准确定位。通常认为，在自然姿势下的平衡评估是更好的选择［13］。

3.1.7  Romberg率  Romberg率是直立情况下闭眼与睁眼所测指标的比值［14］，用来评估本体感觉和前庭系统是否受损［15］。在Romberg测试中，受试者被要求闭着眼睛站立并保持平衡，同时消除视觉系统中的信息。Romberg率的正常值大于1，但远远超过1的值表明患者依赖视觉信息为控制平衡提供感官信息，提示躯体本体感觉障碍。一般认为，COP面积和轨迹长比Romberg率更有价值。

3.1.8  重心分布比  重心分布比是沿着坐标轴分布的重心个数之比，反映了受试者参与控制姿势的四肢躯干的肌肉紧张程度［16］。一般认为，内-外侧方向的重心分布比会更有临床价值。

3.1.9  标准差和均方根（root mean square，RMS）  RMS是COP运动轨迹的变异性指标，在不同年龄组和病理受试者中表现出良好的辨别能力。由于COP和人体重心（center of gravity,COG）之间的固有关系，均方根越高，表示姿势控制较差［17］。内外侧方向RMS的增加，很可能与中风患者跌倒的发生率增加有关［18］。

3.1.10  对称性指数  对称性指数衡量各肢体对内-外侧平衡控制的贡献的参数［17］。对称性指数=0.5表示两肢体的贡献相等，＞0.5表示优势肢体对平衡控制贡献大，＜0.5表示劣势肢体对平衡控制贡献大。对称性指数可以预测中风患者在日常生活中的跌倒风险。

3.1.11  负重不对称  负重不对称表示为受力较大的肢体下的平均垂直力占总重量的百分比，一般用于评价神经疾病患者双下肢重量分布的对称性。神经疾病患者可能因患侧感觉运动受损或参考系偏心而站立不对称，与行走速度的降低、行走时间和空间特征的不对称性有关［19］。

3.2 非线性度量指标 典型非线性度量指标的特征量包括 Lyapunov指数［20-21］、熵［22］、分形维数［23］等。其中，样本熵是一种时间序列复杂性度量，可以量化时间序列的规律性或可预测性，近似熵（不可预测性度量）和Lyapunov指数（差异度量）是用于分析COP结构的参数［24-25］。神经系统疾病患者的样本熵、近似熵和Lyapunov指数通常较低，表明姿势控制的效率较低，抗干扰的适应性和响应性降低［26-27］。

4 功能与分类

平衡功能评估设备一般有如下目的［28］：（1）确定受试者的平衡功能是否存在障碍；（2）判断平衡受损的原因，并确定受损程度；（3）确定平衡康复干预方案，并预测干预效果；（4）评估平衡训练的康复效果，调整平衡康复训练设备的参数，并进一步优化训练方案；（5）预测受试者的危险事件，如跌倒风险等。目前市面上的平衡仪大致包含以下几个模块：

4.1  支撑面  支撑面是平衡仪必不可少的部分，根据支撑面是否固定可分为静态平衡仪（如SAKAI-100静态平衡系统、AMTI Force Plates）、动态平衡仪（如BIODEX 945-300 动态平衡系统），静态平衡仪的支撑面在测试过程中保持静止不动，提供稳定的测试环境，检测自身姿势的微小晃动状态，采集测试过程中的COP轨迹信息，并根据有目的的动作组合，分析视觉、本体感觉、前庭觉等对人体平衡功能的影响，适用于静态平衡评估。动态平衡仪（如BIODEX 945-300 动态平衡系统）是在静态平衡仪的基础上，用滑轮或气缸控制支撑面，使其可以在测试过程中移动或倾斜，模拟动态环境［28］，进而检测人体在动态过程中调节自身平衡的能力，属于既能测试静态平衡功能，又能测试动态平衡功能的二合一平衡仪［29］。动态平衡仪综合测试前庭、视觉、躯体感觉的不同感觉系统对姿势控制的影响及自主姿势反应和运动协调能力［29］。主要测试内容包括感觉整合、运动控制、应变能力、稳定性等，有些动态平衡仪还会配有表面肌电图，或者安置运动感受器，以了解维持平衡时肌肉的舒缩及躯体各部位的运动反应，从而使平衡功能的研究更加全面［30］。

4.2  保护装置  平衡仪的保护装置在平衡评估和康复训练过程中不仅能有效提高受试者的安全性，防止跌倒和受伤；还能增强受试者的心理安全感，提高测试和训练效果，适应不同群体的需求，扩大设备的适用范围。带固定保护装置的平衡仪，如NeuroCom Balance Master、Tecnobody-PROKIN系列配备安全扶手、护栏等固定保护装置，防止受试者在测试过程中跌倒，适合高跌倒风险人群，如老年人、脑卒中等平衡障碍患者的评估和训练。无固定保护装置的平衡仪，如Kistler Force Plates、广州康脑智能平衡板（KN-ZM01），不配备固定保护装置，但可根据受试者自身平衡表现加装保护装置，适合社区或家庭使用。

4.3  屏幕反馈  平衡仪是否具有实时反馈功能，主要取决于其应用目的、技术复杂度、成本以及数据需求等因素。具有实时反馈功能的平衡仪如Tecnobody-PROKIN系列、Balance Tutor系列等，能够在测试和训练过程中实时显示和反馈受试者的平衡数据，适用于康复训练、运动训练和教育教学等需要即时调整和优化训练的场景有助于受试者及时调整姿势，提高训练效果。无实时反馈功能的平衡仪如基础型Tekscan Matscan，测试过程中不提供即时数据反馈，数据在测试结束后分析，适用于基础评估、研究分析等对实时数据需求不高的场景。

专家建议：平衡仪的分类有助于更清晰地了解不同类型平衡仪的特点及其应用场景，从而帮助选择适合具体需求的设备。根据平衡仪的应用目的、技术复杂度和数据需求等因素，建议对平衡仪进行以下三种分类：按支撑面是否固定、是否有固定保护装置、是否可以实时反馈。通过合理选择和应用平衡仪，可以更有效地进行平衡功能评估和康复训练，提升临床和研究工作的质量和效果。

5 临床应用

5.1  适应证与禁忌证

5.1.1  适应证

5.1.1.1  神经系统疾病  如脑卒中、PD、脑外伤等引起的平衡功能障碍。

5.1.1.2  肌肉骨骼系统疾病  如关节炎、骨折后康复、腰椎间盘突出等导致的平衡问题。

5.1.1.3  老年人群  因年龄相关的体能下降、肌肉力量减弱、反应迟缓等原因引起的平衡不稳定。

5.1.1.4  康复训练  用于康复过程中平衡功能的定期评估，监测患者的进展。

5.1.2  绝对禁忌证

5.1.2.1  急性心血管事件  如心肌梗死、急性心力衰竭或严重的心律失常，这些患者在评估过程中可能会因心脏负荷增加而发生危险。

5.1.2.2  严重的低血压或高血压危象  患者可能在站立过程中发生晕厥或其他严重并发症。

5.1.2.3  未稳定的骨折或脊柱损伤  患者的骨折部位尚未固定或愈合，站立评估可能加重损伤或导致二次伤害。

5.1.2.4  术后早期恢复阶段  尤其是涉及下肢或脊柱的手术，早期站立可能会影响术后愈合或导致并发症。

5.1.2.5  严重的认知障碍且无法配合  患者无法理解或遵循测试指令，进行评估可能导致结果无效或患者出现意外。

5.1.3  相对禁忌证

5.1.3.1  中度认知障碍  患者可能在理解和配合测试方面有困难，虽然可以进行评估，但需要额外的监护或适应性调整。

5.1.3.2  中度至重度眩晕症状  患者可能在测试过程中感到头晕或不适，应在充分监护下进行测试，必要时可暂停评估。

5.1.3.3  下肢轻度关节或肌肉损伤  评估过程中可能会加重症状或导致不适，需在医疗专业人员的指导下评估，并根据患者的状态调整测试。

5.1.3.4  早期术后恢复阶段（非下肢或脊柱手术）  尽管处于早期恢复期，患者可能能够站立，但需谨慎评估其平衡能力，以防止损伤或影响恢复。

5.1.4  不良反应

5.1.4.1  头晕或眩晕  在评估过程中，患者可能会由于长时间站立或失去视觉参考而感到头晕或眩晕，特别是在闭眼条件下进行测试时。

5.1.4.2  跌倒风险  平衡功能严重受损的患者，在测试过程中可能无法维持站立平衡，从而增加跌倒的风险。

5.1.4.3  疲劳或肌肉不适  由于长时间保持站立姿势，患者可能会感到下肢疲劳或肌肉不适。

5.1.5  不良反应的处理方法

5.1.5.1  对于头晕或眩晕  立即停止测试，并帮助患者坐下或躺下，给予其充足的休息时间。评估患者是否需要进一步的医疗评估，确保其状态稳定后再决定是否继续测试。如果头晕或眩晕与闭眼条件有关，可以考虑跳过闭眼测试或缩短测试时间。

5.1.5.2  对于跌倒风险  在测试过程中应始终确保有一名工作人员或医疗人员在旁监护，以防止跌倒。当患者无法稳定站立时，立即停止测试，并扶助患者坐下或离开压力板。

5.1.5.3  对于疲劳或肌肉不适  如患者感到疲劳或不适，应该给予其适当的休息时间。在恢复后，可以考虑减少测试的持续时间或分段进行测试。在进一步测试前，评估患者的身体状态，确保其具备继续测试的能力。

5.2  训练方法与实施过程

5.2.1  坐位平衡功能仪器评估与康复训练设备的训练方法与实施过程

5.2.1.1  训练姿势  取坐位，舒展背部，将双手放在大腿上，目视前方。

5.2.1.2  静态平衡训练  主要适用于不能独自维持坐位的患者，要求患者在主动或辅助的情况下维持坐姿稳定。早期可以由治疗人员协助患者把躯干维持在中立位，多次反复强化训练，治疗人员逐渐减少辅助，中后期要求患者依靠自身肌肉力量维持躯干位置。可通过重心轨迹图或COP参数判断训练效果。

5.2.1.3  动态平衡训练  在坐位静态平衡的基础上，进一步训练患者的核心肌群力量。要求患者按照游戏设定目标完成躯干重心的前后左右移动，并逐渐增大重心转移的范围，提高训练难度。重点是游戏的趣味性和设定目标和合理性。可通过击中目标个数或综合得分来判断训练效果。

5.2.1.4  进阶训练  在上述基本动作完成的基础上，可进行感觉系统的干扰。例如，在患者臀下放置软垫或平衡垫，构建不稳定状态下的平衡训练，进一步提高患者的平衡能力和核心控制力。或者在患者闭眼的情况下进行坐位平衡训练，进一步促进本体觉的恢复。进阶训练必须在基本阶段完成的前提下进行，并要求周围有人员保护，防止摔倒。

5.2.2  站位平衡功能仪器评估与康复训练设备的训练方法与实施过程

5.2.2.1  训练姿势  取站立位，双足间距与肩同宽，双手置于身体两侧，目视前方。

5.2.2.2  静态平衡训练  主要适用于不能独自维持站位的患者，要求患者在主动或辅助的情况下维持站位稳定。早期要求治疗师协助患者维持站立平衡，治疗师一手置于患者骨盆处，另一手置于患者胸骨柄正前方，并要求患者自主发力，加强核心肌群和下肢肌群的肌肉力量，多次反复强化训练，自主维持时间逐渐延长；中期要求患者依靠自身肌肉力量维持静态站立姿势；后期要求患者完成更高难度的进阶训练。可通过重心轨迹图或COP参数判断训练效果。

5.2.2.3  动态平衡训练  在站立位静态平衡的基础上，进一步训练患者的下肢肌肉力量和运动控制能力。要求患者按照游戏设定目标完成训练任务，如COG的前后左右移动，并逐渐增大重心转移的范围，提高训练难度。重点是游戏的趣味性和设定目标和合理性。可通过击中目标个数或综合得分来判断训练效果。

5.2.2.4  进阶训练  在上述基本动作完成的基础上，可进行支撑面和感觉系统的干扰。(1)支撑面干扰：有目的地更换站立姿势，如双足并拢站立、单足站立、线性步站立（双下肢一脚在前一脚在后）。(2)本体觉干扰：患者双下肢站在软垫、平衡垫或动态平衡康复设备进行上述训练，进一步提高患者的平衡能力和核心控制力；(3)视觉干扰：在患者闭眼的情况下进行站立位平衡训练，进一步促进本体觉的恢复；(4)前庭觉干扰：要求患者完成头前倾30°、头后仰30°、头左转、头右转的动作，进一步促进前庭觉的恢复。以上姿势可根据患者平衡障碍原因和康复治疗目标进行随机组合，例如让患者做线性步状态下的前后重心转移训练，双下肢交替进行，前后运动范围逐渐增大，提高自动态平衡能力。进阶训练必须在基本阶段完成的前提下进行，期间注意鼓励患者，做好保护工作，防止摔倒。

5.3  设备安全性  将基于压力传感器识别的平衡功能评估设备应用于临床康复中的主要目的是评估、监测和改善患者的平衡功能，以促进康复进程和提高生活质量。国内外动静态平衡训练设备配有手柄、扶手或安全带等辅助装置，提供额外的支撑和保护，安全性可靠，特别适用于平衡功能较弱的患者。便携式静态平衡康复设备由于设计紧凑，在平地使用过程中不存在发生倾斜或滑动等情况，稳定性高，同时因其可组装的设计，通过提供可移动的扶手和个性化的安全设置，显著提高了康复训练的安全性和效果。这一特点使得便携式静态平衡康复设备在临床康复和家庭康复中都具有显著优势，能够为患者提供更灵活、安全和高效的康复支持。目前文献报道关于平衡康复设备的不良事件，主要包括腰痛和膝关节痛［31］，可能是由于长时间站立或使用设备时姿势不正确造成的，减少连续使用时长和维持正确使用姿势是减少此类不良事件的最佳方法。目前鲜有关于平衡功能评估设备使用过程中引起跌倒等严重不良事件的临床报道。

6 临床应用推荐

6.1  神经系统疾病

6.1.1  脑卒中  平衡功能障碍是脑卒中患者常见的功能障碍，平衡功能障碍严重影响患者的生活质量，提升患者的平衡功能对患者的步行、生活质量尤为重要。各种不同的平衡仪被广泛应用在脑卒中患者的平衡功能的量化评估和康复治疗中。根据脑卒中疾病所处的阶段或患者功能障碍程度，可选择不同的平衡功能仪。如卒中急期，患者不能保持站立姿势，需要选择可完成坐姿平衡评估设备评估与训练，随着患者病程变化及站立及行走能力恢复，则需选择站位平衡评估设备完成评估与训练，进一步改善患者平衡功能与运动能力。

6.1.1.1  脑卒中患者的平衡仪量化评估  多项随机对照试验表明，平衡仪相关指标可应用于脑卒中患者的平衡功能量化评估。1项随机纳入66例脑卒中偏瘫患者,采用平衡仪测试患者睁、闭眼静态站立状态下运动椭圆面积、运动长度，采用Berg平衡评定法(Berg Balance Scale,BBS)和Fugl-Meyer评估下肢分量表（Fugl-Meyer Assessment-Lower Extremtry,FMA-LE）分别进行平衡及运动功能的量表评估。平衡仪测试中,睁眼运动椭圆面积、睁眼运动长度、闭眼运动椭圆面积、闭眼运动长度均与BBS评分和Fugl-Meyer评估上肢分量表(Fugl-Meyer Assessment-Upper Extremity,FMA-UE)评分呈负相关(|r|＞0.250,P＜0.05)，睁眼运动椭圆面积预测BBS评分曲线下面积为0.685(P=0.019),睁眼运动长度预测BBS评分曲线下面积为0.764(P＜0.001)［32］。多项随机对照研究结果均显示平衡仪评估与平衡功能量表评估结果显示良好的一致性。

专家建议：在脑卒中后平衡功能障碍的量化评估中，基于足底压力传感器的平衡仪量化评估较多的应用与临床研究中，多项随机对照研究结果提示，可以选择平衡仪对不同时期脑卒中患者的平衡功能进行量化评估，选择相关参数包括：COP运动椭圆面积和运动长度等（推荐级别：A级；证据等级：1b级推荐）。

6.1.1.2  脑卒中患者的平衡仪康复训练  多项随机对照试验证实平衡仪训练结合康复训练对脑卒中偏瘫患者的平衡功能有改善作用。1项纳入46例脑卒中后pusher综合征患者的随机对照试验表明，使用动态平衡训练仪联合常规康复训练可显著提高老年脑卒中后pusher综合征患者躯干控制能力、平衡功能及ADL能力［33］。1项纳入102 例脑卒中后偏瘫患者随机对照试验表明，平衡仪反馈训练联合镜像疗法能有效改善脑卒中偏瘫患者肢体运动功能及肌肉协调性，改善神经功能,提高治疗有效率［34］。1项纳入68 例脑卒中后偏瘫患者随机对照试验表明，Pro-kin平衡仪联合下肢智能反馈系统训练对脑卒中偏瘫患者，有助于改善脑卒中偏瘫患者的平衡功能,提高患者的步行能力［35］。1项纳入40 例脑卒中后偏瘫患者随机对照试验表明，低频重复经颅磁刺激（rTMS）治疗联合平衡仪治疗在改善脑卒中患者平衡功能上效果显著，较单独使用平衡仪治疗有明显优势［36］。1项纳入108 例脑卒中后偏瘫患者随机对照试验表明，针灸治疗联合Pro-kin平衡训练仪治疗对脑卒中患者的静止平衡和动态平衡均起到较好的康复效果［37］。

专家建议：平衡仪结合康复训练的随机对照研究结果提示，平衡仪结合镜像疗法、下肢智能反馈训练系统、rTMS及针灸等传统治疗可改善卒中患者平衡及运动功能，提高其步行及日常生活活动能力（推荐级别：A级；证据等级：1b级推荐）。

6.1.2  PD  PD是一种常见于中老年人，以中脑黑质多巴胺神经元进行性退变为主、多系统受累的缓慢进展的神经系统变性疾病。PD的症状复杂多样，常导致多种不同程度的功能障碍，包括平衡功能障碍，严重影响患者的日常生活活动能力，造成生活质量下降和工作能力丧失。

6.1.2.1  PD患者的平衡仪量化评估  多项临床研究显示，可用动静态平衡测试系统等进行PD患者的姿势平衡障碍检测［38］。1项随机纳入100例正常人及100例PD患者利用重心平衡检测仪对静态姿势图进行检测,发现PD患者重心摆动类型以弥散型为主，静立稳定性下降，重心摆动速度明显增快，在4～6 Hz摆动明显增高［39-40］。1项研究纳入186例PD患者为研究对象,使用BalanceMotusTM平衡能评估和训练系统评估患者的静态平衡功能，并对患者的平衡参数进行特征性分析，PD患者在前后方向的摆动幅度大于左右方向,且病程越长,平衡能力越差。在平衡得分及平衡参数方面,女性患者得分值及参数值较男性患者更低,平衡能力也相对较好［41］。另1项纳入H-Y分期不大于2的早期PD患者32例，与健康受试者32例对照进行动态姿态平衡测试分析，测试内容包括感觉统合测试(Sensory Organization Test, SOT)、运动协调性测试(Motion Coordination Test,MCT)、适应性测试(Adaptive Testing, ADT)，发现早期PD患者已出现不同程度的姿势平衡障碍，早期姿势平衡评估，有利于针对性进行康复训练［42］。

专家建议：多项平衡仪用于PD早中期（与正常人群对照）平衡功能评估的研究表明，平衡仪评估有利于发现早期及中期PD患者不同程度的姿势平衡障碍，结果较量表评估更加敏感，提示可以选择平衡仪对早期及中期PD患者的平衡功能进行量化评估，选择相关参数包括：COP运动椭圆面积和运动长度双、足站立时COP前后平均运动速度、左右平均运动速度等（推荐级别：B级；证据等级：3a级推荐）。

6.1.2.2  PD患者的平衡仪康复训练  多项随机对照临床研究结果显示，平衡仪训练或联合其他康复治疗，可更加有效改善PD患者的平衡功能。1项纳入40例PD患者的随机单盲临床对照试验，发现使用XPH-B平衡仪联合躯干核心控制训练的方法较常规平衡训练可更有效改善PD患者的平衡能力,进一步降低跌倒风险［43］。另1项纳入40例PD患者的随机临床对照试验发现在在常规康复训练基础上使用Synapsys静动态平衡仪训练，发现与常规康复训练组相比,患者的静态异常率、动态异常率均显著降低［44］。1项纳入66例PD患者的随机临床对照试验，发现基于音乐节律性刺激疗法联合动静态平衡仪训练，能够提高PD患者的平衡功能［45］。1项纳入31例PD患者的随机临床对照试验发现虚拟现实平衡游戏训练，通过采用平衡测试仪测量静态跌倒风险指数（SFI）、姿势稳定极限性（LOS）、动态跌倒风险指数评价（DFI）等观测指标发现虚拟现实平衡游戏训练可以促进PD患者平衡功能恢复［46］。另1项纳入46例PD患者的随机临床对照试验发现虚拟现实技术，采用平衡仪测量压力中心移动轨迹的包络面积、前后移动距离的标准差、左右移动距离的标准差等观测指标发现虚拟现实技术训练较传统平衡训练更能有效改善PD患者静态和动态平衡功能［47］。

专家建议：平衡仪结合康复训练的多项随机对照研究结果提示，与常规平衡训练相比较，平衡仪结合虚拟现实训练等治疗可减低PD患者静态及动态平衡异常率，有效改善PD患者的静态及动态平衡（推荐级别：A级；证据等级：1b级推荐）。

6.2  肌肉骨骼系统疾病  肌肉、骨关节是维持平衡功能的重要组成部分，骨关节的劳损和退变是其周围肌、筋膜、韧带平衡失调累积所致，而骨关节不稳同样可增加或降低其周围组织负担，机体为缓解不适，并代偿某种功能，从而建立起一种新的肌肉骨关节结构，即一种新的病态平衡。因此，调整肌肉骨关节的平衡关系对于肌肉关节病的治疗至关重要。通过平衡仪检查量化相关评估指标，并针对性予以调整，进而实现改善肌肉骨关节疾病的症状、提高机体稳定性。

6.2.1  肌肉骨骼系统疾病患者的平衡仪量化评估   基于随机对照及病例对照研究中，采用平衡仪对下肢骨关节骨折或骨关节疾病及韧带损伤患者进行平衡功能评估，可用于评价患者下肢功能康复训练效果。1项探讨强化髋周肌力训练对踝关节骨折患者平衡及步态功能影响的随机对照研究中，对照组接受常规踝关节骨折康复治疗（改善关节活动度、踝关节肌力训练、平衡和步态训练物理因子治疗），观察组加用等速髋周肌力训练，治疗6周后，评估两组患者平衡仪评估指标、髋关节外展和伸展等速相对峰力矩、Tinetti评分、步态指标（髋关节活动度、步长、步态周期、步速）。结果提示两组患者平衡仪评估指标（balance instrument index）（重心摆动轨迹长、外周面积）较干预前改善，与评估指标髋关节外展和伸展等速相对峰力矩、Tinetti评分、步态等一致［48］。1项研究纳入21例膝骨性关节炎和21例健康人的对照研究中，评估两组患者足部姿势指数（foot posture index，FPI）、Pro-kin平衡仪评估压力中心COP、重心摆动轨迹长、外周面积，结果提示足部姿势不对称与静态平衡稳定性显著相关［49］。一项慢性踝关节不稳的随机对照研究中，对照组采用自我主动训练，观察组采用肌肉能量技术（等长收缩后放松、收缩放松、交互抑制、收缩放松拮抗肌收缩、离心性收缩等）联合自我主动训练，治疗6周后采用Active Balancer EAB-100平衡仪测量平衡指标以及坎伯兰踝关节不稳定评价量表（CAIT）、负重弓步实验（WBLT）评估踝关节稳定性，结果表明两组CAIT评分及WBLT参数较治疗前均显著增加，提示踝关节稳定性增加，与两组中心移动轨迹总长度L和重心移动范围总面积较治疗前显著降低一致［50］。1项纳入40例前交叉韧带损伤重建术后患者的研究中，在常规康复训练基础上增加全身振动治疗，选择PRO-KIN 254P平衡反馈治疗仪的评估指标平均轨迹误差（average trace error,ATE），结果表明其与下肢运动控制的直接相关［51］。另一项关于前交叉韧带重建术后患者本体感觉及姿势控制的相关性研究中，纳入32例前交叉韧带重建患者和10例健康对照组，通过平衡测试仪进行单腿支撑动态平衡相关指标如总体、前后及左右稳定指数等提示单侧前交叉韧带重建术后双下肢本体感觉及姿势控制能力均下降，与患侧膝15°、45°、75°再现差值呈正相关［52］。

专家建议：多项随机对照及与健康人群的对照研究显示，平衡仪可用于下肢关节骨折、退行性疾病及韧带损伤重术后患者的平衡功能及其康复效果的评估，评估指标包括COP移动轨迹长度及移动范围、平均轨迹误差、稳定指数等（推荐级别：B级；证据等级：1b级推荐）。

6.2.2  肌肉骨骼系统疾病患者的平衡仪康复训练  1项纳入43例椎间盘突出症患者的随机对照研究中，治疗组在对照组常规康复训练基础上同时接受Tecnobody平衡仪进行躯干本体感觉训练，治疗4周后，治疗组患者VAS评分、JOA下腰痛评分及稳定指数SI值（stability execution index）显著优于对照组水平［53］。1项纳入40例首次全膝关节置换术患者的随机对照研究中，对照组接受传统的物理治疗，试验组使用带有视觉反馈的TecnoBody设备进行训练，治疗6周后，两组患者在疼痛方面均获得相似的改善，但相对于对照组，带有视觉反馈的平衡仪训练组在对称指数、单足支撑、倾角参数方面均优于传统物理治疗，提示视觉反馈结合平衡仪训练可改善全膝关节置换术后患者膝关节功能和运动控制［54］。1项纳入30例踝关节中度扭伤的患者的随机对照研究中，两组分别采用本体感觉训练和PRO-KIN平衡仪训练，3周后进行VAS评分、电子压力测量仪检测静态和动态环境下患健足负荷情况评估，结果表明两组治疗在改善疼痛方面没有统计学意义，但本体感觉训练组较Pro-kin平衡仪训练组更倾向于健足负重，提示Pro-kin平衡仪训练有助于改善并加速踝关节扭伤的恢复［55］。另一项纳入52例踝关节骨折患者的随机对照研究中，对照组患者在术后采用常规康复训练（主动力量训练、关节活动度训练、关节松动术训练、步行训练），试验组患者在对照组康复训练基础上应用平衡训练仪进行训练（躯干区间不限、幅度5 cm、不稳定系数5、负重控制训练、本体感觉训练、运动控制训练），观察两组患者治疗后的Baird-Jackson踝关节评分、睁眼稳定指数、闭眼稳定指数和平均估计误差，结果提示试验组患者Baird-Jackson踝关节评分、睁眼稳定指数、闭眼稳定指数和平均估计误差均优于对照组患者，差异有统计学意义［56］。11项纳入40例踝关节扭伤患者的随机对照研究中，对照组与治疗组患者均给予常规的康复治疗，急性期进行冷疗、紫外线、超短波、制动等处理，后期给予蜡疗、音频、超声等促进血液循环，治疗组在此基础上使用PRO-KIN平衡仪进行踝关节本体感觉训练，结果显示，治疗4周后，两组治疗后改良Baird-Jackson踝关节评分均高于治疗前，治疗组改良Baird-Jackson踝关节评分高于对照组［57］。

专家建议：多项采用平衡仪肌肉骨关节疾病术后康复训练的随机对照研究显示，采用平衡仪康复训练或平衡仪结合常规康复训练，可改善腰椎间盘突出术后疼痛及稳定指数、改善膝关节置换术后患者膝关节功能及与运动控制、改善踝关节骨折术后及踝关节扭伤等患者的稳定指数并促进踝关节损伤恢复（推荐级别：A级；证据等级：1b级推荐）。

在使用平衡仪对脑卒中、PD和肌肉骨骼系统疾病引起的平衡功能障碍进行评估时，三者在临床表现和发病机制上存在显著差异，平衡评估中也存在一些相似点和不同点。这三类患者的评估均可以通过重心轨迹分析来衡量站立时的稳定性，测量身体重心在前后、左右方向的摆动，帮助评估患者的平衡控制能力，预测跌倒风险。然而，三者在具体评估中也各有侧重。脑卒中患者常表现为偏瘫侧肢体力量不足或感觉缺失，导致重心轨迹偏向患侧，评估中应特别关注双侧重心分布的对称性。PD患者的平衡障碍主要体现在姿势反射减退和运动迟缓，表现为重心轨迹小范围频繁摆动，反映出姿势控制的僵硬和微调能力受限。肌肉骨骼系统疾病患者则因下肢疼痛或关节活动受限，导致重心偏移或不稳定，压力板评估应特别关注下肢压力分布的不均衡及其代偿性姿势调整。尽管三类疾病的平衡功能障碍评估有相似的测量方法，但评估重点各有不同，需要根据患者的具体病情进行针对性分析。

6.3  SCI  SCI是各种原因引起的脊髓结构和功能损害，造成损伤水平以下脊髓神经功能（运动、感觉、括约肌及植物神经功能）障碍。SCI往往有不同程度的四肢瘫或截瘫，是一种严重致残性创伤。SCI以后浅感觉、本体感觉、肌张力、肌肉运动控制能力均受到不同程度的损害，导致平衡能力下降，通过站立与平衡训练、减重步行训练、水中步行训练等对视觉平衡或前庭平衡功能的再训练，重建站立平衡功能，使步行训练成为可能。

SCI患者的平衡仪量化评估及康复训练:1项纳入50例SCI的随机对照研究表明，与常规康复训练比，使用Tetrax平衡测试与训练系统进行康复训练12周可显著改善SCI患者的动态平衡功能［58］。1项纳入10项随机对照研究的Meta分析显示，虚拟现实技术（virtual reality，VR）进行平衡功能训练过程中，可以提供更具有挑战性的场景，同时减少跌倒风险。训练前后稳定极限测试、BBS评分有显著性差异［59］。1项纳入 15 例慢性SCI的患者，进行了维持6周，共12次的VR康复训练，显著提高步态稳定性［60］。

专家建议：在SCI患者的康复中，平衡功能评估及康复系统用于SCI患者平衡功能训练及效果评价，随机对照及基于随机对照文献的Meta分析结果提示，平衡功能评估与训练系统或其联合虚拟现实技术训练，可改善SCI患者稳定极限，改善平衡功能与步态稳定性，减少跌倒风险（推荐级别：A级；证据等级：1b级推荐）。

6.4  老年人群  随着人口老龄化，平衡功能障碍发病率逐渐增高，影响老年人平衡能力的因素有很多，如年龄、体质指数、骨密度情况及本体感觉、前庭器官、肌力、视觉的健康状况等。并且，年龄增长也是各种神经系统疾病（如脑卒中、PD/帕金森综合征、阿尔兹海默病等）发生、发展主要危险因素之一。社区老年人群（伴或不伴神经系统疾病）对中枢神经的控制力逐渐下降，对肌力、肌张力控制逐渐减退，平衡、坐立、行走等功能受到严重影响，老年人易发生跌倒现象，轻者擦伤皮肤，重则导致四肢、颅骨、脊柱骨折甚至死亡。并且患者因年老，存在平衡功能障碍的同时常常伴认知障碍，平衡障碍及其并发症不易被及时发现及救治。因此，对社区老年人群进行平衡功能筛查及积极有效的康复训练，对改善其平衡功能、预防因平衡功能障碍而发生跌倒等严重性后果有重要意义。

老年人群的平衡仪量化评估及康复训练：临床试验或观察性临床病例研究中，社区老年人群平衡功能评估评估工具、指标、量表主要包括串联步态速度、功能到达测试、功能支持基础、COP、下肢肌肉力量和握力；力平台测量(即30 s内身体压力中心的位移)、4步平方测试(4-step square test，4-FSST)、25英尺计时步行测试(25-foot timed walking test，25-FWT)和29项MS冲击量表(29-item MS Impact Scale，MSIS-29)；步态动力学(步幅时间、站立时间等)；SOT；单脚的压力分布和身体的重心(the center of mass，CoM)分布；COP的路径长度和移动范围等。一项纳入164例老年人的本体感觉、足底触觉和肌肉力量与姿势稳定性的关系研究中，测试右膝关节屈伸、踝关节跖屈与背屈阈值、单丝法测量足趾、足底触觉以及踝髋关节肌肉力量、Berg平衡评定法和平衡仪测试足底COP分别测量动态、静态姿势稳定性，结果提示本体感觉与BBS评分、COP在内外侧方向的均方根明显相关，足底触觉与COP前后方向的均方根明显相关，肌肉力量与BBS评分相关［61］。一项基于36例健康老年女性的随机对照研究中，训练组使用等速仪对训练组进行为期8周的优势侧踝关节等速训练，使用BIODEX平衡系统对优势侧进行评估，发现训练组优势侧单脚站立平衡指数包括左右稳定指数和整体稳定指数显著减小，与优势侧踝关节背屈、跖屈、外翻、内翻力矩显著增大相互佐证［62］。

多项随机对照试验证实单纯运动平衡康复训练及机器辅助运动平衡训练对维持及改善社区老年人群平衡功能有积极作用。1项纳入20个社区的1 565名老年居民(年龄≥60岁)的临床随机对照试验表明，老年人群能从Cawthorne-Cooksey头部平衡运动康复训练中受益，接受头部平衡运动康复训练的老年人群在中耳功能、颅内动脉血流量、轻度头痛发作频率、跌倒发生等指标上与不接受Cawthorne-Cooksey头部平衡运动康复训练的老年人群存在统计学差异［63］。另1项纳入8例伴有中枢神经系统疾病引起的步态障碍门诊患者的临床研究提示，老年人群个人运输辅助机器人(personal transport assistance robot，PTAR)姿势策略训练可显著改善动态平衡和下肢肌力，可能有助于预防平衡障碍患者跌倒。1项纳入90例平衡能力低于同龄人水平老年人群的临床随机对照试验显示，肌力训练或本体感觉训练对老年人群平衡及运动功能均有不同程度改善作用,两者联用具有协同功效,能进一步提高老年人群肌力、平衡能力及肢体运动功能［64］。另1项纳入39例老年人的临床随机对照试验表明，单纯普通力量训练、感觉统合力量训练均能提高老年人双任务动态平衡能力，感觉统合力量训练对老年人双任务动态平衡能力的提高优于单纯普通力量训练。感觉统合力量训练干预效果优于单纯普通力量训练的原因可能为感觉统合力量训练对老年人认知功能也起到了促进作用［65］。

专家建议：社区老年人群采用平衡功能评估与康复系统，主要用于平衡功能筛查及其康复训练前后平衡功能评估，尚未见采用平衡功能评估与康复系统用于社区老年人群平衡功能训练的高质量文献报道。提示平衡仪评估可用于老年人群的平衡功能及姿势稳定性评估，评估指标包括静态及动态姿势稳定性、COP在内外侧/前后方向的均方根、对称指数等（推荐级别：B级；证据等级：3a级推）。

7 小结与展望

平衡功能障碍常导致脑卒中、PD、骨关节疾病及手术后等患者运动功能受损、日常生活活动能力及生活质量下降、跌倒与骨折等。平衡功能障碍评定与康复不仅是残疾人、某些疾病患者的需求，也是因生理衰老而出现平衡功能下降的广大老年人群、特殊人群（如儿童、孕妇等）的客观需求。在全球老龄化的大背景下，设计准确有效、经济便携的平衡康复设备成为提升整个康复医疗服务体系水平不可或缺的内容，而相关的功能设计则是决定其发展速度和规模的基础性、关键因素之一。

平衡功能仪器评估与康复训练设备融合了神经科学、生物力学、康复医学、控制科学及电子工程等多学科的相关技术。随着科学技术快速发展，平衡康复设备从单纯的静态平衡功能测试设备朝向高级智能化系统方向发展，相信随着人工智能及大数据学习的应用,未来在远程医疗和家庭康复中也将更加普及使用，同时未来可能还将实现多模态传感器的联合应用，并结合虚拟现实等技术完成更加智能化的平衡评测与康复训练。

共识制定专家组成员

（按姓氏汉语拼音排序）

柏广涛（青岛大学附属医院）；陈乔虹（中山大学附属第三医院）；陈文华（上海交通大学医学院附属第一人民医院）；陈艳（广州医科大学附属第二医院）；陈卓铭（暨南大学附属第一医院）；陈芳婷（中山大学附属第六医院）；邓成（中山市火炬开发区人民医院）；龚金生（暨南大学附属第一医院）；范穗光（华南农业大学医院）；洪靖（暨南大学附属第一医院）；胡荣亮（江门市中心医院）；姜荣荣（广州医科大学附属第二医院）；梁俊杰（广州医科大学附属第五医院）；李金萍（茂名市人民医院）；刘磊（暨南大学附属第六医院）；梁敏锋（佛山市大良社区卫生服务中心）；李巧薇（广州医科大学附属番禺中心医院）；刘钰斌（暨南大学附属第六医院）；欧建林（暨南大学附属第一医院）；欧阳敏凤（暨南大学附属大良医院）；彭康（暨南大学附属第一医院）；单莎瑞（广东药科大学附属第一医院）；孙晨鸣（济宁医学院）；苏久龙（广州医科大学附属第二医院）；王宏图（天津市环湖医院）；王强（青岛大学附属医院）；徐洋凡（中山大学附属第六医院）；尹德铭（暨南大学附属顺德医院）；杨健（东莞市第三人民医院）；叶敏仪（广州卫生职业技术学院）；姚滔涛（广州中医药大学附属第一医院）；颜艺凤（漳州卫生职业学院）；阮玉婷（广州医科大学附属第二医院）；张立新（中国医科大学附属盛京医院）；张晴曦（广州医科大学附属第二医院）。

参考文献（略）

期

刊

简

介

《广东医学》现为中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊（A）、“2024年度中国科协科技期刊双语传播工程”期刊，被美国《化学文摘》（CA）、化学文摘社（CAS）数据库、日本科学技术振兴机构数据库（JST）、EBSCO学术数据库等知名数据库收录。荣获“第八届广东省优秀科技期刊”称号。

主要栏目：述评、专家笔谈、专科专题、诊疗新进、基础研究、临床研究、健康研究、综述等。

编辑：张燕玉

复审：杜冠辉

审核：庄晓文