《Bioengineering》：Normalized EMG Amplitude During Repeated Sit-to-Stand Transfers in Patients with Diabetic Peripheral Neuropathy
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糖尿病周围神经病变（DPN）会导致下肢进行性感觉运动功能障碍，损害行动能力并增加跌倒风险。目前，DPN患者重复坐立转移（STS）过程中的相位特异性神经肌肉激活特征仍不清楚。本研究比较了15名可步行DPN患者与15名年龄和性别匹配的健康对照组在重复STS转移期间
糖尿病周围神经病变（DPN）会导致下肢进行性感觉运动功能障碍，损害行动能力并增加跌倒风险。目前，DPN患者重复坐立转移（STS）过程中的相位特异性神经肌肉激活特征仍不清楚。本研究比较了15名可步行DPN患者与15名年龄和性别匹配的健康对照组在重复STS转移期间的下肢肌肉激活情况。研究人员从股外侧肌、股内侧肌、股二头肌、臀大肌和臀中肌记录双侧表面肌电图（sEMG），将其归一化为最大自主收缩（MVCs），并分别对STS和立坐转移阶段进行分析。在任一阶段中，两组之间任何肌肉均未观察到显著差异（所有p > 0.05）。效应量为小至中等，置信区间表明估计的组间差异存在不确定性。值得注意的是，STS期间臀大肌激活表现出最大的组间效应量，偏向DPN组（d = 0.54），尽管该差异不具有统计学意义。这一发现可能表明存在一种近端髋伸肌策略，需要更大规模的研究加以证实。两组在STS期间的股外侧肌和臀大肌激活均显著大于立坐阶段，反映出起立期间有更大的神经肌肉需求。总体而言，不显著的组间发现，连同效应量和置信区间分析表明，MVC归一化的肌电振幅对于检测可步行DPN患者在过渡任务期间的神经病理性神经肌肉改变可能具有有限的敏感性。
糖尿病周围神经病变（Diabetic peripheral neuropathy, DPN，一种导致进行性感觉运动功能障碍的糖尿病并发症）会导致下肢感觉和运动功能受损，增加患者跌倒风险，是全球重要的公共卫生负担。以往针对DPN的生物力学研究多聚焦于平地步态、足底压力和姿势控制，而对于患者在日常生活和跌倒高发场景中的重复坐立转移（Sit-to-stand, STS，一种从坐姿到站姿的过渡性动作）期间的神经肌肉特征尚不明确。尽管临床上常使用五次坐立测试来评估DPN患者的跌倒风险，但这些评估多关注完成时间，难以揭示潜在的神经肌肉代偿策略。由于DPN的运动神经元丧失遵循长度依赖性进展（即先累及远端肌肉），在尚保留步行能力的DPN患者中，通过常规表面肌电图（Surface electromyography, sEMG）测得的总体运动输出振幅可能因运动单位的代偿性重神经支配而保持相对完整。为了探究这种常规振幅测量在过渡动作中的敏感性，研究人员开展了这项研究，论文发表在《Bioengineering》上。研究结果表明，仅依靠最大自主收缩（Maximum voluntary contractions, MVCs）归一化后的sEMG振幅不足以灵敏检测出可步行DPN患者在STS过程中的神经病理改变，提示临床评估需结合更多维度的神经肌肉指标。
研究人员主要使用了以下关键技术方法开展研究：招募15名DPN患者（来源于Little Rock Walk-In Clinic）与15名匹配的健康对照，采集双侧股外侧肌等5块肌肉在重复STS任务中的sEMG信号；对原始信号进行带通和低通滤波处理，并以最大自主收缩（MVCs）进行归一化；根据动作顺序将信号划分为坐立和立坐相位，计算各肌肉的平均归一化振幅；采用独立样本t检验进行组间比较，配对样本t检验进行组内相位比较，并计算Cohen's d效应量和置信区间以辅助解释结果。
3.1. 参与者人口统计学特征
通过组间对比分析得出，DPN组与健康对照组在年龄、身高、体重或体重指数（BMI）方面均无显著差异，证实了组间匹配的充分性。
3.2. 归一化EMG振幅的组间比较
通过比较两组在STS和立坐相位的归一化EMG振幅得出，在任一阶段，两组任何肌肉之间均未观察到统计学上的显著差异。然而，在STS相位中，DPN组的臀大肌激活呈现出最大的组间效应量（d = 0.54），偏向DPN组。尽管不具统计学意义，但这暗示部分DPN患者起立时可能更依赖近端髋伸肌。其余肌肉的组间效应量较小，置信区间表明存在不确定性。
3.3. 组内相位依赖性比较
通过配对样本t检验对比同一组内不同相位的肌肉激活得出，两组在STS相位的股外侧肌和臀大肌激活均显著大于立坐相位。值得注意的是，DPN组内的相位依赖性效应量显著大于对照组，表明DPN患者在起立时需要付出相对更大的神经肌肉努力。其余如股内侧肌、股二头肌等肌肉未表现出显著的相位差异。
在讨论部分，研究人员总结了以上发现的意义。DPN患者组间振幅无显著差异并不等同于神经功能完好，而是说明在尚保留活动能力的患者中，幸存运动单位的代偿机制维持了总体肌肉力量输出，导致MVC归一化的sEMG振幅对早期至中期的神经肌肉退化缺乏敏感性。臀大肌激活增强的假设性发现提示，由于DPN感觉丧失从远端开始，近端肌肉保留了更可靠的感知控制，患者可能采取近端代偿运动策略。相位间需求差异证实了起立是对抗重力的更高需求环节，而DPN患者相对更为吃力。研究存在样本量小、未纳入非神经病变糖尿病对照组及缺乏运动学数据同步分析等局限性。
研究结论部分指出，在重复STS转移中，可步行DPN患者与健康对照组的下肢MVC归一化EMG振幅无显著差异。最大效应量见于起立相的臀大肌激活，这可能暗示了针对远端本体感觉丧失的近端髋伸肌代偿策略，需在未来结合运动学的大规模研究中验证。两组均在起立阶段表现出更高的股外侧肌和臀大肌激活，且DPN组神经肌肉需求增加更为显著。临床上，仅测量EMG振幅对检测DPN神经肌肉损伤不够敏感，建议结合激活时间、肌肉共收缩比率、双侧对称性和重复一致性等指标进行综合评估，以更全面揭示DPN患者的运动控制缺陷。
