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在大城市中，三分之二的下肢截肢（LLA）者为老年人。研究人员针对老年 LLA 者和非 LLA 者，对比其在不同步行速度下的全身和节段角动量（H）及肌肉激活情况。结果发现 LLA 影响H、肌肉兴奋及其关系，且与速度和解剖平面有关，这为预防跌倒和康复干预提供依据。
在欧洲、北美和东亚的大城市里，超过 65 岁的老年下肢截肢者占下肢截肢人群的三分之二。随着年龄增长，身体机能本就逐渐衰退，而下肢截肢更是雪上加霜，极大地影响了他们的行动能力。不仅如此，老年下肢截肢者还常被多种并发症困扰，比如未截肢肢体的膝骨关节炎、慢性背痛等。这使得他们跌倒风险大幅增加，一旦跌倒，可能面临肢体骨折的严重后果，进而产生跌倒恐惧，限制假肢使用，形成恶性循环。
目前，虽然有研究分别关注了老年人和下肢截肢者在平衡调节方面的特点，但将两者结合，对比研究老年有下肢截肢和无下肢截肢人群如何调节全身和节段角动量（H）的研究却很缺乏。同时，从肌肉层面深入了解老年下肢截肢者独特的神经控制策略，以及明确康复治疗中神经运动控制对动态平衡的具体作用，也都存在空白。
为了解决这些问题，来自美国杰西布朗退伍军人事务医疗中心（Jesse Brown VA Medical Center）的研究人员开展了一项研究。研究人员招募了 10 名 65 岁及以上的健康老年人作为对照组，13 名单侧经胫骨下肢截肢的老年人作为实验组。让两组参与者分别以自己选择的正常速度和快速行走，对比分析他们在行走过程中的身体及各个部位的角动量，还有双侧 5 块肌肉的肌电信号。通过统计参数映射（Statistical Parametric Mapping）以及皮尔逊相关性分析（Pearson correlations）等方法，探究动态平衡、肌肉兴奋及其关系。
研究结果显示：在站立早期、中期、晚期以及摆动末期，截肢者的全身和节段角动量出现多处增加（少数减少）的情况，尤其是在矢状面更为明显。截肢者在两种速度下，残肢内侧腘绳肌在摆动末期的兴奋度均有所降低。总体而言，两组人群肌肉兴奋与角动量大多呈正相关，但截肢组存在特殊情况，例如在正常步行速度下，残肢内侧腘绳肌与全身在横截面上的角动量呈负相关，即肌肉活动增加时，个体的平衡能力反而更好。
研究结论表明，老年经胫骨下肢截肢会影响全身和节段角动量、肌肉兴奋，以及两者之间的关系。而且这些关系会因步行速度和解剖平面的不同而有所差异。该研究意义重大，为预防老年下肢截肢者跌倒、制定更有效的康复干预措施提供了重要依据。
研究人员主要采用的关键技术方法有：通过统计参数映射，对比分析截肢者和非截肢者在不同步行速度下身体及各部位角动量、肌电信号的差异；利用皮尔逊相关性分析，研究肌肉兴奋与角动量之间的关系；招募 65 岁及以上的健康老年人和单侧经胫骨下肢截肢的老年人作为样本队列进行研究。
研究结果
- 角动量变化：研究人员对比了截肢者（n=13）和非截肢者（n=10）在不同步行阶段的全身和节段角动量。发现截肢者在站立早、中、晚期及摆动末期，全身和节段角动量在多个方面有变化，在矢状面表现尤为突出。这表明截肢会改变人体在行走时的转动特性，影响动态平衡的维持。
- 肌肉兴奋变化：对两组参与者双侧 5 块肌肉的肌电信号分析显示，截肢者残肢内侧腘绳肌在摆动末期的兴奋度在正常和快速行走速度下均降低。说明截肢会影响特定肌肉的活动模式，进而可能影响肢体运动和平衡控制。
- 肌肉兴奋与角动量的相关性：通过皮尔逊相关性分析发现，总体上两组肌肉兴奋与角动量多呈正相关。但截肢组存在特殊情况，如正常步行速度下，残肢内侧腘绳肌与全身在横截面上的角动量呈负相关。这意味着截肢者的神经控制和动态平衡关系更为复杂，且受速度影响。
研究结论和讨论部分强调了老年经胫骨下肢截肢对动态平衡、肌肉协调及其相关性的影响。不同的步行速度和解剖平面会导致这些关系有所不同。这一研究成果有助于深入理解老年下肢截肢者的运动特点，为后续制定个性化的康复方案、开发更适合的假肢设备，以及预防跌倒等方面提供了关键的理论支持，对改善老年下肢截肢者的生活质量有着重要意义。
