《Biomechanics》：How Is Upper-Limb Involvement Addressed During Sit-to-Stand Assessment After Stroke? A Scoping Review of Methodological Approaches
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背景/目的：坐-站任务（sit-to-stand task）被广泛用于评估中风后的功能表现；然而，在这一过渡期间如何方法学地处理上肢参与（upper-limb involvement）仍不清楚。本研究旨在绘制中风后个体在坐-站评估中上肢姿势定向（upper-l
背景/目的：坐-站任务（sit-to-stand task）被广泛用于评估中风后的功能表现；然而，在这一过渡期间如何方法学地处理上肢参与（upper-limb involvement）仍不清楚。本研究旨在绘制中风后个体在坐-站评估中上肢姿势定向（upper-limb postural orientation）如何被考虑、操作化和控制，特别关注实验方案、评估工具和生物力学结果测量（biomechanical outcome measures）。方法：根据系统综述和荟萃分析优先报告条目范围综述扩展版（PRISMA-ScR）指南进行了一项范围综述（scoping review），文献检索使用PubMed、Web of Science、ScienceDirect和Google Scholar。结果：在纳入的10项研究中，来自8个独立样本（样本加权平均年龄：60.2岁）的264名独特的中风后个体接受了评估。三项研究共享相同的参与者队列，并在所有汇总数字中只计数一次。大多数研究采用横断面观察设计（n=7），基于实验室的生物力学环境是最常见的评估背景（n=6）。所有研究均明确报告了上肢条件，但主要是受约束或标准化的，最常见的是双臂交叉于胸前（n=4）。只有四项研究比较了不同的上肢条件。仪器评估主要依赖三维运动分析系统（3D motion analysis systems）和测力台（force platforms），而临床评估主要关注时间性能指标（temporal performance measures）。对上肢贡献和多节段协调（multi-segmental coordination）的综合三维分析仍然稀缺。结论：本范围综述揭示了中风后坐-站评估中关于上肢参与的证据有限且方法学异质性高，强调需要更大的方法学清晰度和生物力学特征描述。
1. Introduction
该部分阐述了人类运动的重要性，将其视为优化功能表现和丰富感觉运动体验的手段。在物理治疗领域，运动是专业身份和临床实践的核心组成部分，系统地观察和分析功能性任务中的运动极为关键。人类运动系统（human movement system, HMS）被定义为多个生理系统（心血管、肺、内分泌、皮肤、肌肉骨骼和神经系统）的相互作用，这些系统共同贡献于运动。有效运动行为依赖于身体节段在空间中的定向和组织能力，即姿势定向（postural orientation），它是姿势控制（postural control, PC）的组成部分，支撑日常活动的功能独立性。坐-站（sit-to-stand, STS）任务对姿势组织要求极高，每天平均执行约60次，是功能独立性的重要指标，其质量与更广泛的功能能力相关。中风后个体常因中枢神经系统损伤而影响运动组织，神经康复中恢复运动和提高表现是基本目标，因此STS评估在临床和研究中广泛用作功能独立性和活动能力的标志。从生物力学角度看，STS过渡需要上肢与下肢之间的协调节段间相互作用，以在减少的支撑面上移动身体质心（center of mass）。上肢运动在日常活动中贡献显著，中风后常见上肢与躯干协调的改变。然而，尽管上肢参与在STS中具有相关性，生物力学研究常在任务执行中限制或控制上肢使用，如采用双臂交叉于胸前等预设姿势，这可能不反映自然行为。先前综述主要关注下肢和躯干生物力学，缺乏专门检查上肢参与如何被操作化、控制和报告的方法学综合。因此，本范围综述旨在检查在STS评估中是否以及如何考虑、操作化和控制上肢参与，具体方法学问题包括：上肢参与如何被操作化和控制？采用哪些实验方案和任务条件？分析哪些生物力学和运动学变量？以及跨研究中存在哪些方法学差距和不一致性？
2. Materials and Methods
本范围综述按照系统综述和荟萃分析优先报告条目范围综述扩展版（PRISMA-ScR）进行，并遵循乔安娜·布里格斯研究所（Joanna Briggs Institute, JBI）证据合成手册（2024）的方法学建议。综述协议预先注册于开放科学框架（OSF）。
2.1 Eligibility Criteria
使用PCC框架（Population, Concept, Context）预先定义纳入标准：纳入英文实验性和观察性流行病学研究，排除综述、定性研究、会议论文等。
2.2 Data Sources and Search Strategy
检索PubMed、Web of Science、ScienceDirect（非灰色文献）和Google Scholar学术搜索引擎，时间从数据库建库至2025年12月。检索策略基于PCC框架构建，包括中风、STS表现、上肢参与和生物力学/运动学分析相关术语，并在Google Scholar中增加“NOT reaching”以减少无关研究。此外，手动筛查相关原始研究和综述的参考文献列表。文献筛选由三名独立评审者进行。
2.3 Data Extraction
两名研究者（R.F.和L.P.）使用标准化图表独立提取数据，分歧通过讨论或咨询第三名研究者（S.S.）解决。提取内容包括研究特征、参与者特征、实验设置、STS方案、上肢条件、其他身体节段姿势定向以及运动学结果测量。
2.4 Data Presentation
提取的数据以结构化叙述方式呈现，对应预定义分析领域，包括参与者特征、实验设置和STS方案、上肢条件、其他身体节段姿势定向以及运动学结果测量。此外，识别了跨研究中的方法学差距和局限性。
3. Results
通过数据库检索共识别1370条记录，去除80条重复后剩余1290条进行标题和摘要筛选。排除1268条后，对22篇全文进行资格评估，其中15篇因人群或方法学概念不符合被排除。同时，通过手动筛查参考文献列表新增3篇研究，最终纳入10项研究。
3.1 Study Designs and Contexts
纳入研究包括7项横断面观察性研究、1项纵向观察性队列研究、1项准实验研究和1项回顾性观察性研究。研究背景分为实验室生物力学环境（n=4）、大学附属临床研究环境（n=3）、自然临床或家庭环境（n=1）以及住院神经康复环境（n=2）。
3.2 Participant Characteristics
三项研究（Silva et al., 2015; Silva et al., 2017; Franco et al., 2021）共享同一参与者队列（n=18），因此8个独立样本共评估264名中风后个体。样本加权平均年龄为60.2岁，男性186人，女性71人（Galli等未报告性别）。四个独立样本纳入匹配的非残疾对照组，其余仅包括中风后个体。五个独立样本包含慢性期参与者（中风后时间约6.9-13年），三个包含急性或亚急性期（4天至18周），一项未报告时间。所有参与者均为单侧中风，卒中侧别在七项研究中报告（右侧78例，左侧98例），两项未报告。
3.3 Experimental Settings and Sit-to-Stand Protocols
所有研究从坐位开始评估STS任务。椅子特征描述不一，一项研究使用日常环境中最常见的椅子，其余提供了详细描述（包括扶手、靠背和座椅高度调节）。五项研究使用标准化临床测试如五次坐-站测试（five-times sit-to-stand test, 5TSTS），两项采用自然化速度，一项使用30秒坐-站测试。多项研究操纵了实验条件，如座椅高度、手臂位置、足部放置和椅子特征。
3.4 Methodological Approaches to Upper-Limb Involvement During STS Assessment
根据上肢参与的操作化方式，分为四种方法学方法：最常见的是限制上肢贡献，要求参与者双臂交叉于胸前以最小化补偿性手臂使用并标准化躯干和下肢生物力学（n=4）；第二种是比较不同上肢条件，如不同初始手臂姿势或有无手臂辅助（n=4）；第三种是采用标准化上肢姿势但不使用手部支撑（如手臂沿躯干放置）（n=1）；第四种是研究治疗性手法同时最小化自愿上肢辅助（n=1）。这些方法存在显著异质性，缺乏标准化框架。
3.5 Postural Orientation of Other Body Segments
七项研究标准化或系统操纵了其他身体节段的姿势定向（如足部放置、下肢和躯干位置），两项研究使用了标准化定位但未明确操纵为实验因素。
3.6 Assessment Instruments
六项研究使用实验室仪器，包括三维运动捕捉系统（3D motion capture systems）、测力台、座椅压力传感器和生物力学分析软件，用于量化运动学、动力学和时间参数。三维运动分析系统最常见，常与测力台结合确定离座事件并计算关节运动学和时空变量。少数研究使用了更高级的计算方法，如肌肉骨骼建模和关节间协调分析。七项研究使用临床评估工具，包括标准化功能测试（如5TSTS）和临床量表（如Fugl-Meyer运动评估、躯干损伤量表、运动评估量表、中风患者姿势评估量表和巴氏指数）。
3.7 Biomechanical and Kinematic Outcome Measures
所有研究报告了时间参数，包括总任务持续时间、阶段特定持续时间和上升速度。在5TSTS研究中，总完成时间是主要结果指标。三项研究报告了关节运动学变量，包括肩关节和踝关节活动范围、髋膝踝关节间协调以及躯干运动学。两项研究还检查了高级生物力学结果，如躯干屈曲峰值力矩和运动平滑度（使用频谱弧长指标）。
4. Discussion
本范围综述综合了关于中风后STS评估中是否以及如何考虑、操作化或控制上肢参与的证据。发现参与者特征报告不一致，如中风后时间、卒中亚型、病变位置和合并症等临床相关变量记录不完整，且标准化临床量表使用差异大，限制了解释和比较。虽然纳入非残疾对照组有助于解释运动损伤和代偿策略，但仅半数组别采用了此做法。STS表现受个体、任务和环境动态相互作用影响，但研究中主要操纵任务和环境因素，参与者因素处理不一致。五项研究使用5TSTS，一项使用30秒坐-站测试，这些测试对性能变化敏感，但提供运动控制、协调和代偿策略的信息有限。实验室研究允许详细生物力学分析但常伴随高度约束的任务方案，而临床环境研究优先考虑功能表现指标，牺牲了详细运动分析，凸显了实验控制与生态效度之间的差距。上肢姿势定向在所有研究中被明确描述，但多数情况下被作为受控或受限变量，而非STS表现的组成部分。常见做法是约束手臂使用，这可能减少评估的生态效度并掩盖有意义的代偿策略。本研究提出的方法学分类进一步揭示了四种不同方法，反映了对上肢作用的不同假设，导致跨研究比较需谨慎。缺乏关于上肢处理的共识限制了方法学可比性，未来研究应明确论证上肢条件并详细报告理由。此外，其他身体节段的姿势定向控制也不一致，如足部放置仅在一项研究中被明确操纵。评估工具和结果测量存在显著异质性，时间参数是最一致报告的结果，但关节运动学、关节间协调和躯干动力学分析较少。整合生物力学结果测量可能增强STS评估的敏感性并支持更精确的康复结果评估。本综述存在局限性：仅检索四个数据库，可能遗漏相关研究；排除综述可能限制背景见解；关键方法学和临床变量报告不一致；未进行方法学质量正式评估。总体而言，三个相互关联的方法学差距被识别：缺乏专门针对上肢参与的三维生物力学证据；广泛使用约束性上肢条件且缺乏明确理由；高标准化任务协议对生态效度的威胁。未来研究应采用更透明和标准化的方法学报告，包括明确报告上肢位置、理由和涉及侧别，并提供椅子特征、座椅高度、足部放置等详细信息。
5. Conclusions
本范围综述揭示了中风后STS评估中关于上肢参与的证据有限且方法学异质性高。上肢姿势定向常被约束或标准化，缺乏明确生物力学或临床理由。时间参数和选定关节运动学变量是最常报告的结果，而综合三维分析和多节段协调分析仍然稀缺。综述强调了主要方法学差距，包括对上肢参与作为主动贡献者的考虑不足、异质性协议导致的跨研究可比性受限，以及高度标准化任务约束对生态效度的潜在威胁。通过综合这些方法学模式，本综述为解释现有证据和确定未来研究的方法学优先事项提供了结构化框架。
