目的:探讨单侧大腿截肢者穿戴假智能膝关节后的步态情况。方法:8例单侧大腿截肢穿戴假肢者为实验组,8名健康成年人为对照组,分别在卡伦系统上进行平整路面步行五分钟的测试。结果:实验组在穿戴智能膝关节与对照组相比在步速、步长、摆动期支撑时间、双支撑期时间和整个步态周期存在统计学的差异(P < 0.05)。跨步长与站立期与正常对照组无差异,没有统计学意义(P > 0.05)。结论:单侧大腿截肢患者穿戴智能膝关节与正常人的行走功能存在差异;大腿截肢患者穿戴智能膝关节对步行能力产生影响。<br/>Purpose: To investigate the walking characteristics of unilateral leg amputees wearing artificial intelligent knee joint. Methods: Eight patients with unilateral thigh amputation and prosthetic limbs were divided into experimental group and eight healthy adults as control group. The five-minute walking test was performed on the Caren system. Results: There were statistical dif-ferences between the experimental group and the control group in walking speed, step length, support time during swing period, double support time and whole gait cycle (P < 0.05). There was no significant difference in step length and standing period between the two groups (P > 0.05). Conclusion: There are differences in walking function between unilateral thigh amputation wearing intelligent knee joint and normal people. Wearing intelligent knee joints in thigh amputees has an impact on walking ability.
韩林林1*,刘夕东1#,陈盼盼1,方伟1,梅英春2,王成盼2, 秦英瀚2,廖瑞松1,颜智1,2
1成都中医药大学附属四川省康复医院,四川 成都
2辽宁师范大学,辽宁 大连
收稿日期:2019年9月13日;录用日期:2019年10月3日;发布日期:2019年10月10日
目的:探讨单侧大腿截肢者穿戴假智能膝关节后的步态情况。方法:8例单侧大腿截肢穿戴假肢者为实验组,8名健康成年人为对照组,分别在卡伦系统上进行平整路面步行五分钟的测试。结果:实验组在穿戴智能膝关节与对照组相比在步速、步长、摆动期支撑时间、双支撑期时间和整个步态周期存在统计学的差异(P < 0.05)。跨步长与站立期与正常对照组无差异,没有统计学意义(P > 0.05)。结论:单侧大腿截肢患者穿戴智能膝关节与正常人的行走功能存在差异;大腿截肢患者穿戴智能膝关节对步行能力产生影响。
关键词 :卡伦康复系统,智能膝关节,大腿截肢,下肢步态
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据有关数据统计,截止2006年,我国残疾人占全国人口的比例为6.34%,其中肢体残疾2412万人,占残疾人总数的29.07% [
一般资料。
1. 单侧大腿截肢患者;2. 年龄:40~50岁;3. 残端皮肤弹性良好;4. 健侧功能良好;5. 组间诊断结果、其他运动能力、一般资料等没有明显统计学差异。6. 排除其他可能导致患者步态异常疾病;7. 试验过程中无法良好配合者;8. 因各种因素无法坚持试验者;9. 排除有心脏病、骨骼肌肉系统疾病、精神疾病;10. 均签署知情同意书。
选取2017年6月到2018年6月来我院治疗符合纳入标准的单侧大腿截肢患者8名穿戴智能膝关节,简称实验组,其中男6例女2例;平均年龄(45 ± 1.89)岁;平均体重(68.9 ± 1.67) kg;平均身高(167.35 ± 4.3) cm;另选正常人8人作为对照组男6例,女2例,平均年龄(44 ± 8.89)岁;平均体重(69.9 ± 0.18) kg;平均身高(168.85 ± 2.3) cm;2组受试者在年龄、性别、体重、身高等一般因素上与其他实验组相当,无统计学差异(P > 0.05)。实验组使用相同的使用智能膝关节在平面条件下行走并记录相关数据。借助卡伦和虚拟界面分别在稳定环境下步行:实验组穿戴智能膝关节在卡伦系统上步行5分钟,重复三次,收集有效数据进行平衡和步态分析。健康对照组一样。实验组和对照组行走截取完整的25个标记点的图像即包括测力台上图像的步态周期分析,记录时间和空间数据(步态周期、双支撑期、步长、步速、摆动期、步速)。
步态信息收集由荷兰卡伦系统研究与操作专家指导进行。受试者先以自然习惯的姿势在卡伦康复跑台上反复行进3~5次,以便适应卡伦康复跑台。注意患者身上所标记的mark点均在红外线区域内。每人取3次行走,每次行走截取完整的25个标记点的图像即包括测力台上图像的步态周期分析。记录时间和空间数据(步态周期、双支撑期、步长、步速、摆动期、步速)。卡伦康复系统数据采集见图1。
图1. 卡伦康复系统数据采集
对记录数据进行分类和汇总处理,采用SPSS20.0软件处理实验数据,计量资料采用(xs)表示,计量资料使用t检验;计数资料使用%表示,计数资料采用χ2检验;应用P值进行比较。当P < 0.05为差异具有统计学意义。
已经我中心伦理委员会研究,该方法符合伦理学要求。
通过表1的数据显示:我们可以得出实验组在穿戴智能膝关节与正常人相比在步速、步长、摆动期支撑时间、双支撑期时间和整个步态周期存在一定的差异。跨步长与站立期与正常对照组无差异,没有显著性意义。步长变短、步速减慢、双支撑相时间延长。表明研究对象通过减慢步速、延长双支撑相时间来增强步行时身体的平衡能力,从而减小摔倒的风险。实验组于健康对照组,摆动期和步态周期均有统计学意义。跨步长与站立期与正常对照组无差异,没有显著性意义。通过两组的比较,间接说明患者平地步行中仍存在健侧下肢负重较多、患侧下肢负重能力稍差的问题。
指标 | 实验组 | 健康对照组 | P |
---|---|---|---|
步速(m/s) | 0.88 ± 0.14 | 1.13 ± 0.12 | 0.023 |
步长(m) | 0.52 ± 0.08 | 0.60 ± 0.06 | 0.034 |
跨步长(m) | 1.05 ± 0.13 | 1.21 ± 0.12 | 0.986 |
站立期(s) | 67.19 ± 2.18 | 65.73 ± 0.69 | 0.056 |
摆动期(s) | 32.80 ± 2.18 | 34.26 ± 0.97 | 0.016 |
双支撑期(s) | 34.39 ± 1.91 | 31.48 ± 1.13 | 0.034 |
步态周期(%) | 84.09 ± 0.45 | 94.25 ± 0.42 | 0.016 |
表1. 实验组和对照组时空参数比较
随着我国工业现代化的不断进步,交通事故等外伤导致的下肢运动、感觉和自主功能障碍的截瘫合并一侧大腿截肢这类曾罕见的双重残疾日益多见 [
综上所述,单侧大腿截肢者与健康成年人步行能力存在显著性差异,本研究结果可以为临床工作者评价单侧大腿截肢者、制定康复目标提供参考。目前,智能假肢膝关节的研究和应用取得了长足进步,但仍存在诸多技术难点。智能膝关节在提供足够的动力和阻尼力矩还有很大的进步空间,与人体膝关节高度仿生结构及功能上也需进一步加强,患者能否快速、准确地适应和学习健肢运动,控制假肢从而做到步态自然,最终加强穿戴大腿假肢患者在复杂环境中协调运动的能力,是我们进一步探讨和研究的方向。最后,本研究中受试者人数有限,穿戴假肢膝关节适应时间相对较短,相关结果还需今后进一步验证。
中国残疾人辅助器具中心科研课题(CJFJRRB10-2018);四川省卫健委科研课题(16PJ378);中国康复医疗机构联盟资助/批准项目(20160204)。
韩林林,刘夕东,陈盼盼,方 伟,梅英春,王成盼,秦英瀚,廖瑞松,颜 智. 基于卡伦康复系统探讨大腿截肢患者穿戴智能膝关节步态的对比研究 A Comparative Study on Gait of Thigh Amputees Wearing Intelligent Knee Joint Based on Caren Rehabilitation System[J]. 临床医学进展, 2019, 09(10): 1150-1154. https://doi.org/10.12677/ACM.2019.910177