Gait characteristics in people with cognitive impairment - the relationship between step length and cadence

Abstract

Background: Approximately 70 000 people in Norway are suffering from some form of dementia. Gait and balance impairment in patients with Alzheimer's disease has been recognized for years. Reduced walking speed has been observed not only in patients with Alzheimer's disease, but also patients with mild cognitive impairment. However, the step length cadence relationship (walk ratio) is yet to be studied in individuals with cognitive impairment. Walk ratio has been suggested as a more specific variable than gait speed, as it says something about the quality of how we walk. Aim: The first aim of the thesis was to explore the association between the minimal mental state examination (MMSE)-score and walk ratio by reviewing relevant literature. The second aim was to see if walk ratio can predict group membership between participants with subjective cognitive impairment, mild cognitive impairment and healthy controls. Methods: A literature review of studies where either walk ratio or spatiotemporal gait parameters was reported in populations of cognitive impaired old persons was conducted. In addition, a cross-sectional trial with a 10- meter gait assessment for participants with subjective cognitive impairment, mild cognitive impairment and healthy controls was conducted. Results: The literature review yielded a strong correlation between walk ratio and MMSE - score (r = 0.69). Linear regression showed that age did not contribute significant to the model. The cross-sectional trial showed that walk ratio could not predict group membership to either mild cognitive impairment or subjective cognitive impairment. However, a decrease in velocity was predictive of both subjective cognitive impairment (OR = 0.967 95% CI 0.938 to 0.997, P = 0.03) and mild cognitive impairment (OR = 0.963, 95% CI 0.930 to 0.996, P = 0.03). Conclusion: There was a strong association between the MMSE - score and walk ratio. In addition, a decrease in velocity seems to be predictive of both mild cognitive impairment and subjective cognitive impairment. These findings support the fact that there is an association between degree of cognitive impairment and gait function and that gait impairment can be found in early stages of dementia.

Bakgrunn: Rundt 70 000 mennesker i Norge har en form for demens. Nedsatt gangfunksjon og balanse har lenge vært kjent hos pasienter med Alzheimers sykdom. Lav ganghastighet har blitt observert hos pasienter med Alzheimers sykdom, men også hos pasienter med mild kognitiv svikt. Forholdet mellom steglengde og kadens (gangratio) har så langt ikke blitt undersøkt hos pasienter med kognitiv svikt. Gangratio blir sett på som en mer spesifikk variabel enn ganghastighet, da den forteller mer om hvordan vi går og ikke bare hastigheten. Mål: Det førte målet med oppgaven var å undersøke sammenhengen mellom the minimal mental state examination (MMSE) – score og gangratio ved en gjennomgang av relevant litteratur. Det andre målet var å undersøke om gangratio kunne predikere gruppetilhørighet mellom deltakere med subjektiv kognitiv svikt, mild kognitiv svikt og friske kontroller. Metode: Det ble utført en litteratur gjennomgang av studier der enten gangratio eller spatiotemporale gangparameter var rapportert hos eldre mennesker med kognitiv svikt. I tillegg ble det utført en tverrsnitt studie med en 10-meter lang gangtest for deltakere med subjektiv kognitiv svikt, mild kognitiv svikt og friske kontroller. Resultat: Litteraturgjennomgangen resulterte i en sterk korrelasjon mellom gangratio og MMSE-score (r = 0.69). Liner regresjon viste at alder ikke bidro signifikant til modellen. Tverrsnittstudien viste at gangratio ikke kunne predikere gruppetilhørighet for hverken mild kognitiv svikt eller subjektiv kognitiv svikt. En nedgang i ganghastighet var derimot prediktivt for både subjektiv kognitiv svikt (OR = 0.967 [95% CI 0.938 to 0.997], P = 0.03) og mild kognitiv svikt (OR = 0.967 [95% CI 0.938 to 0.997], P = 0.03). Konklusjon: Det var en tydelig sammenheng mellom MMSE-score og gangratio. I tillegg var en nedgang i ganghastighet predikerende for både subjektiv kognitiv svikt og mild kognitiv svikt. Disse resultatene støtter tidligere forskning som rapporterer at det er en sammenheng mellom grad av demens og gangfunksjon, i tillegg til at nedsatt gangfunksjon kan oppstå i svært tidlige stadier av demens.