负载位置与动力假脚对胫骨截肢者步行时下肢关节做功对称性的影响研究

《Journal of Biomechanics》：Lower-limb joint work symmetry responses to load carriage and prosthetic foot type during transtibial amputee walking

本文探讨了胫骨截肢者在负重行走时，负载位置（前胸/后背）与假脚类型（被动ESAR/动力假肢）对下肢关节做功对称性的调控机制。研究发现前侧负载通过改变健侧踝、髋关节做功需求改善了对称性，而动力假肢在所有负载条件下均能提升踝关节对称性，为降低健侧肢体过度使用风险提供了新策略。

　　

Highlight

踝关节做功对称性

在所有负载条件下（合并两种假脚类型数据）以及两种假脚类型下（合并所有负载条件数据），踝关节ΔW（即健侧踝关节净做功减去假肢侧踝关节净做功）均为正值。与无负载条件相比，前侧负载条件下的踝关节ΔW显著降低（p?<?0.001，Cohen's d: 0.37），该结果是合并两种假脚类型数据得出的（图1A）。与前侧负载条件相比，后侧负载条件下的踝关节ΔW也有降低趋势，但此趋势在多重比较校正后未达到显著性水平（p?=?0.067）。当合并所有负载条件数据时，与被动假脚相比，穿着动力假脚显著降低了踝关节ΔW（p?<?0.001，Cohen's d: 0.57）。负载条件与假脚类型之间无显著的交互作用。

讨论

本研究旨在确定负载的存在和位置如何影响穿着被动或动力假肢的个体在下肢关节做功对称性方面的表现。我们假设负载的存在和位置会影响关节做功对称性，并预期负载条件下会出现更明显的不对称。然而，与假设相反的是，跨越不同假脚类型，前侧负载条件改善了踝关节做功对称性；而跨越不同假脚类型，前侧负载条件也改善了髋关节做功对称性。这些改善主要是由于假肢侧产生了更多的正功，同时健侧髋关节正功需求减少。此外，与被动假脚相比，穿着动力假脚在所有负载条件下均改善了踝关节做功对称性。这些结果揭示了在不同负载条件下代偿策略的变化，并鼓励使用动力假肢来降低涉及负载携带活动中对健侧肢体的依赖。

局限性

本研究的一个潜在局限性是相对较小的样本量，因为只有七名参与者由于残肢长度限制能够使用动力假脚。尽管本研究的参与者数量与之前类似的假肢组件研究一致，但假脚条件之间不平衡的组别规模可能会降低统计功效。

结论与未来工作建议

本研究评估了穿着被动或动力假肢在不同负载条件下对健侧肢体的依赖程度。我们发现了携带前侧负载时，健侧踝关节和髋关节需求之间存在此消彼长的关系，并且发现动力假脚在所有负载条件下均改善了双侧对称性。这些结果为了解代偿策略如何响应改变的任务需求提供了见解，并鼓励使用动力假肢来降低在涉及负载携带的活动中对健侧肢体的依赖。