氧摄取动力学特征揭示下肢假肢使用者2分钟与6分钟步行测试的生理学差异

本研究针对下肢假肢使用者（iLLA）与健全人群，通过对比分析2分钟步行测试（2MWT）与6分钟步行测试（6MWT）中的氧摄取动力学（VO2 kinetics）和生物力学参数，发现尽管2MWT距离可强预测6MWT表现（r=0.94），但两组受试者在2MWT中均未达到稳态氧耗，且假肢使用者步态策略存在显著差异。结果表明6MWT更能有效评估假肢使用者的功能适应性，不支持以2MWT替代6MWT的临床实践。

　　

对于下肢截肢者而言，如何准确评估其移动能力和功能适应性一直是康复医学领域的核心挑战。传统的定时步行测试——尤其是2分钟步行测试（2MWT）和6分钟步行测试（6MWT）——被广泛应用于临床实践和研究中，用以量化患者的行走表现。然而，一个悬而未决的问题是：较短的2MWT能否完全替代较长的6MWT，从而减轻患者的负担并提高评估效率？尽管已有研究指出2MWT距离与6MWT距离高度相关，但这是否意味着两者在生理学和生物力学层面具有等同的评估价值，尤其在需要依赖假肢行走的人群中，仍缺乏深入探讨。

正是在这样的背景下，John D. Smith与Gary Guerra开展了一项创新性研究，旨在通过比较下肢假肢使用者（individuals with lower limb amputation, iLLA）与健全对照者在2MWT和6MWT中的氧摄取动力学（VO₂ kinetics）及步态参数，揭示两类测试的本质差异。他们的工作最终发表在《Scientific Reports》上，为临床评估提供了重要的生理学依据。

该研究招募了22名下肢假肢使用者和17名健全参与者，采用便携式代谢分析系统（Cosmed K5）和惯性测量单元（APDM Opal sensors）分别采集氧气消耗量（VO₂）、心率（HR）及步态时空参数（包括步频、步速、站立相比和步长）。测试方案采用平衡设计，所有受试者在一周内分别完成2MWT和6MWT测试。数据分析依托重复测量方差分析（ANOVA）和回归模型，重点考察两组受试者在不同测试中的稳态氧耗达成情况、步态适应策略以及测试间的预测关系。

主要研究结果如下：

VO₂及心率在测试初期的动态变化

研究发现，无论是在2MWT还是6MWT中，假肢使用者与健全组在休息时、第1分钟和第2分钟的VO₂和HR均无显著差异（p>0.05）。然而，两组受试者在测试前两分钟内均表现出VO₂和HR的显著上升（p<0.001），说明2MWT的持续时间不足以使任何一组达到稳态氧耗。

6MWT中的稳态氧耗与心率响应

在6MWT中，假肢使用者约在第3分钟后达到VO₂稳态，而健全组直到第5分钟仍可观察到VO₂的显著上升（p=0.038）。心率的变化在两组中较为一致，均直至第4分钟仍呈显著递增（p<0.01），未因组别不同而产生差异。

步态参数与行走表现的组间对比

尽管假肢使用者与健全组在步数和步频上无显著区别，但前者在2MWT和6MWT中均行走更短距离（p<0.05），且表现出更大的站立相比（stance ratio）和更短的步长（stride length）。特别值得注意的是，假肢使用者在6MWT中的步长进一步缩短（p=0.048），提示其在长时间行走中采用了更为保守的步态策略。

2MWT对6MWT的预测能力

尽管2MWT在距离上对6MWT表现出极强的预测能力（假肢组r=0.94，健全组r=0.76，p=0.001），回归分析显示其可解释大部分方差，但作者强调，这种数值层面的相关性并不能等同两种测试的生理与功能评估价值。

结论与意义

本研究通过综合代谢与运动学分析，明确揭示2MWT与6MWT在下肢假肢使用者评估中不可互换的根本原因：2MWT持续时间不足，无法诱发稳态氧耗反应，且不能充分反映假肢使用者面对 prolonged walking（持续行走）时的生理与步态适应机制。相比之下，6MWT不仅能够挑战患者的心肺适能，还可捕捉其在实际生活场景中可能采用的能量节约策略（如缩短步长、调整姿态等）。

因此，该研究强烈建议临床工作者和研究人员在选择步行测试时慎重考量测试目的——若重点评估短时移动能力，2MWT具有操作简便、负担较低的优势；但若需全面评价假肢用户的功能适应性、持续行走能力及整体康复效果，6MWT因其能够更好反映稳态代谢与复杂步态行为，仍是更可靠的选择。这一发现对优化康复计划、定制假肢训练方案以及提升长期生活质量均具有重要实践意义。