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下肢截肢者穿戴假肢行走能力的评价①

2016-08-12魏艳琴曹学军杨平蔡丽飞

中国康复理论与实践 2016年7期

魏艳琴,曹学军,2,杨平,2,蔡丽飞,2

·辅助技术·

下肢截肢者穿戴假肢行走能力的评价①

魏艳琴1,曹学军1,2,杨平1,2,蔡丽飞1,2

目的对下肢截肢者穿戴假肢行走能力的评价方法进行文献研究。方法以“下肢、截肢、结果评价、行走、步态”为中文关键词,以“lower limb*、amput*、outcome assessment、walk*、gait”为英文关键词,检索PubMed、万方数据库和中国知网1995年1月~2015年12月的相关文章。纳入与下肢截肢者穿戴假肢行走能力评价相关的文章。结果和结论共筛选出20篇相关文献,包括外文文献18篇,中文文献2篇。对下肢截肢者假肢辅助下行走能力的评价方法有很多,各有侧重,应当根据实际需要同时采用多种方法进行评价。

截肢;下肢;假肢;行走;评价

[本文著录格式]魏艳琴,曹学军,杨平,等.下肢截肢者穿戴假肢行走能力的评价[J].中国康复理论与实践,2016,22(7): 855-859.

CITED AS:Wei YQ,Cao XJ,Yang P,et al.Evaluation for walking ability of lower limb amputees with prostheses:a literature analysis[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(7):855-859.

假肢是机器人学和生物医学工程领域的前沿研究课题[1]。据第二次全国残疾人抽样调查数据推算,全国现有肢体残疾人2412万,其中有226万截肢者[2-3];截肢者中70%为下肢截肢[4]。安装假肢是截肢者康复、回归社会的重要手段。

假肢的作用有两个方面,一是弥补失去肢体的功能,二是弥补失去肢体的外形[5-6],下肢假肢必须具备承重和行走功能[7]。行走能力被定义为步态特征,如步速、对称性以及其他与行走相关的功能,在《国际功能、残疾和健康分类》(International Classification of Function,Disability and Health,ICF)中,行走能力被看作是截肢者功能能力和影响活动的一部分[8]。

对假肢效果的评定十分重要,目的在于确定患者的康复目标、客观描述穿戴假肢后康复的情况[9]。目前国际上对于截肢者行走能力的评价没有统一定义,截肢者的行走能力常通过对行走速度、步态的对称性、能量消耗的定量研究来评价[10]。本文系统分析相关文献,总结下肢截肢者穿戴假肢行走能力的客观评价方法,为康复治疗计划的制定、阶段性治疗效果的评价、假肢部件的选择和评价安装假肢之后的效果提供参考。

1方法

1.1检索策略

检索时间范围:1995年1月~2015年12月。

检索关键词:中文关键词“下肢、截肢、结果评价、行走、步态”;英文关键词“lower limb*、amput*、outcome assessment、walk*、gait”。

检索数据库:PubMed,万方数据库和中国知网(CNKI)。

1.2纳入标准

①研究对象包括下肢截肢患者。②研究内容涉及评价患者的行走能力。

2结果

共纳入20篇相关文献。其中外文文献18篇,中文文献2篇。相关文献主要信息见表1。

表1  纳入文献的主要信息

各项研究调查的截肢者人数差别很大,少的只有6例[27],多达281例[19]。截肢者的截肢水平各不相同。部分研究只调查一种截肢水平的患者[10-11,13,22,26-28],如小腿截肢;部分研究包括两种截肢水平[12,14-16,18-19,21,23,29],如小腿截肢和大腿截肢;van Twillert等研究的截肢水平有三种以上[17];Andrysek等的研究中除了截肢患者,还包括两名近侧股骨灶性缺损的患者[18];Ryall等的研究涉及患者200例,其中有175例截肢水平没有明确记录[24];王方永等的研究中还包括1例上肢截肢和1例上、下肢同时截肢的患者[25]。部分研究只研究单侧截肢患者[11,13,15,17,19,21-23,25-26],部分只研究双侧截肢患者[10,14,27-29],部分研究既包括单侧截肢又包括双侧截肢患者[12,24]。Sapp等没有明确说明所调查的患者是单侧截肢还是双侧截肢[16]。

3讨论

以上文献中,用来评价下肢截肢者行走能力的方法共涉及17种,归纳为9类。

3.1定时测试

3.1.16MWT

6MWT是一种简便易行、安全有效的评定方法,5项研究采用这种方法[10-11,13,21,26]。测试一般选在室内,以自我感觉最舒适的速度在30 m平路上来回行走6 min[10]。Lamoth等的研究让受试者以自我感觉最舒适的速度进行4次6MWT:①在体育馆沿着一个长方形(17×21 m)的路线行走6 min;②受试者在执行上述任务的同时执行一项认知任务(在此研究中受试者被要求做减法运算);③在室外的平坦路面上沿着方形路线(长260 m)行走6 min;④在室外不平坦路面上沿着一个方形路线(长250 m)行走6 min。以上4次测试的顺序随机安排,每次测试后受试者可以充分休息[11]。

3.1.22MWT

2MWT是一种用来测试步行能力和运动能量效率的客观方法,具有良好的可靠性、有效性、响应性[18]。4项研究采用这种方法[15,17-18,23]。

以上两种方法都适用于测试截肢者的社区行走活动能力,其中,6MWT中患者行走的距离更能客观反映患者的社区行走活动能力,而2MWT相对于在社区中的活动时间有些过短。

3.2平衡能力测试

受试者站立时的平衡能力与行走能力有很强的相关性,有3项研究测试了受试者的平衡能力。马鑫鑫等的研究采用静态站立平衡测试,要求受试者取立位,睁眼,双脚静止站立在足底压力跑台上,分别记录3次患者静态站立的情况,每次持续10 s[10]。Lin等采用定时单腿平衡测试(timed one-leg balance test):受试者在睁眼状态下双腿站立,测试者从3倒数到1时发出指令,受试者抬起患肢,用健肢单腿站立,当患肢接触地面或受试者保持平衡达30 s时测试结束,记录单腿站立时间,测3次;换用患肢站立,进行测试[26]。

日常生活中的站立、行走功能都依赖有效的平衡做保障。平衡功能的评定对于穿戴假肢患者预测发生跌倒的危险性有着十分重要的意义。以上两种方法相比,马鑫鑫等的方法侧重评定患者静态平衡能力,而Lin等的方法侧重反映患者行走时的平衡能力。

3.3定距测试

3项研究采用定距测试的方法评价截肢者的行走能力。马鑫鑫等采用室外行走1 km的方法,选取室外包括各种路面(碎石子路、上下坡、草地、上下台阶、平路)组成的约1 km复杂路面作为实验场地,要求受试者以自我感觉最舒适的速度在此场地上行走,重复进行2次[10]。一项研究使用的是20 m步行测试,受试者沿着一个走廊走直线,由测试者记录所用时间;要求受试者开始以自我感觉最舒适的速度行走,然后以最快速度行走[18]。第三项研究以受试者能否连续行走500 m来评价患者的行走能力[20]。

以上3种方法中,20 m步行测试的测试距离太短,不能很好反映截肢者的步行能力;500 m步行测试的测试距离比较适中,但测试路面单一;室外行走1 km测试距离较长,实验场地包括室外的各种路面,很好地模拟生活中的各种室外步行场景,可以很好地反映截肢者回归社会、在室外独立活动的能力。

3.4评定量表

5项研究采用评定量表来评价受试者的行走能力。其中2项研究使用AMP[10,29],评价的主要内容包括转移、坐/立位平衡和各种步行技巧,根据得分确定运动级别[10]。1项使用ADL score,测试穿衣、洗澡、做饭、如厕等10项日常生活活动,每项活动分为4个功能等级,分别评为1~4分[14];1项研究使用Stanmore运动分级,将截肢者运动能力分为6个等级[19];1项研究采用FIM量表[25],此量表采用7分制,以患者独立的程度、对于辅助具或辅助设备的需求,以及他人给予帮助的量为依据评分,行走能力的评定根据行走的距离和辅助量两个方面评分。

这几种量表大约十几分钟即可完成测试,并且只需要少量的设备和空间,具有快速、简单评估截肢者穿戴假肢步行的特点,但测试内容各有侧重,应当根据评定目的选用。

3.5问卷调查

3项研究使用问卷调查的方法评价受试者,其中两项使用的是SIGAM量表[12,24]。第三项研究没有明确说明所用的问卷[16]。

问卷调查由患者自己填写,一方面患者本人最了解自己的真实情况,另一方面调查结果会受到患者受教育程度及表达能力的影响。

3.6TUG

4项研究采用TUG,其中3项研究按标准方案进行测验[12,21,26],即要求受试者从扶手椅中站起,行走3 m,然后返回座椅,测试者以秒计时。一项研究采用L test,要求受试者从扶手椅中站起,然后往返行走一条20 m长的L形路线,最后返回座椅坐下[17]。

TUG反映患者从坐位到立位到行走之间的转移及平衡能力,不仅快速、易行,而且简单、实用。

3.7生物力学测试

Castro等的研究通过测试生物力学数据来评价患者的行走能力,研究测试足底压力(plantar pressure)和地面反作用力(ground reaction force)[22]。这两个参数能反映人体腿和足的结构、功能及整个身体姿势控制等信息,但是需要专业设备,并占用一定空间。

3.8步态分析

步态分析通过观察、测量步态相关数据,通过定量或定性分析,评价步行能力。有两项研究采用定量步态分析的方法评价截肢者的行走能力[27-28]。

步态分析的定量方法比定性方法更为客观,可以提供准确、具有临床价值的步态评价,但需要配备专业设备,包括高速摄像机的运动捕捉系统、测力平台等。

3.9能量消耗

一项研究使用PCI评价截肢者步行时的能量消耗,指数低则能量消耗低[18]。能量消耗的测量需要配备流速传感器和代谢分析仪,结合运动心电图等全面测试患者的各项生理指标。虽然有专业的测量仪器,但是用能量消耗反映截肢者的步行能力不够客观,因为假肢的部件、种类和对线,以及患者自身情况都会对患者步行时的能量消耗产生影响。

4小结

对下肢截肢者假肢辅助下行走能力的评价方法很多,每种方法各有侧重。为了更好评价下肢截肢者的行走能力,应当根据实际需要,同时采用多种方法,从而得到更为客观的评价结果,为康复治疗计划的制定、阶段性治疗效果的评价、假肢部件的选择和评价安装假肢之后的效果提供更有价值的参考。

[1]谭冠政,吴立明.国内外人工腿(假肢)研究的进展及发展趋势[J].机器人,2001,23(1):91-96.

[2]沈凌,喻洪流.国内外假肢的发展历程[J].中国组织工程研究,2012,16(13):2451-2454.

[3]王人成.我国假肢技术的研究与进展[J].中国康复医学杂志,2012,27(11):1058-1060.

[4]刘志泉.下肢假肢的技术进展[C].//2003年庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集,2003:267-272.

[5]罗永昭,孙为.国内外现代实用假肢的进展和应用[C].//第20届中国康协肢残康复学术年会论文集,2011:323-326.

[6]高伟,高铭洙,朱力波,等.小腿截肢术后残肢与假肢接受腔适配问题的探讨[J].中国矫形外科杂志,2000,7(10): 1033-1034.

[7]崔寿昌.现代截肢应注意的问题[J].中国骨肿瘤骨病,2002,1 (2):78-82.

[8]van Velzen JM,van Bennekom CA,Polomski W,et al.Physical capacity and walking ability after lower limb amputation:a systematic review[J].Clin Rehabil,2006,20(11):999-1016.

[9]刁子龙.假肢评定方法的进展[C].//第八届北京国际康复论坛论文集,2013:936-941.

[10]马鑫鑫,曹学军,杨平,等.双小腿截肢者假肢辅助下行走能力的评价[J].中国康复理论与实践,2014,20(6):588-591.

[11]Lamoth CJ,Ainsworth E,Polomski W,et al.Variability and stability analysis of walking of transfemoral amputees[J].Med Eng Phys,2010,32(9):1009-1014.

[12]Sansam K,O'Connor RJ,Neumann V,et al.Can simple clinical tests predict walking ability after prosthetic rehabilitation[J].J Rehabil Med,2012,44(11):968-974.

[13]Segal AD,Kracht R,Klute GK.Does a Torsion adapter improve functional mobility,pain,and fatigue in patients with transtibial amputation[J].Clin Orthop Relat Res,2014,472 (10):3085-3092.

[14]Paul R,Masilamani S,Dwyer AJ.Evaluation of rehabilitated bilateral lower limb amputees-an Indian study[J].Disabil Rehabil,2012,34(12):1005-1009.

[15]Frlan-Vrgoc L,Vrbanić TS,Kraguljac D,et al.Functional outcome assessment of lower limb amputees and prosthetic users with a 2-Minute Walk Test[J].Coll Antropol,2011,35(4): 1215-1218.

[16]Sapp L,Little CE.Functional outcomes in a lower limb amputee population[J].Prosthet Orthot Int,1995,19(2):92-96.

[17]van Twillert S,Stuive I,Geertzen JH,et al.Functional performance,participation and autonomy after discharge from prosthetic rehabilitation:barriers,facilitators and outcomes[J].J Rehabil Med,2014,46(9):915-923.

[18]Andrysek J,Klejman S,Torres-Moreno R,et al.Mobility function of a prosthetic knee joint with an automatic stance phase lock[J].Prosthet Orthot Int,2011,35(2):163-170.

[19]Davies B,Datta D.Mobility outcome following unilateral lower limb amputation[J].Prosthet Orthot Int,2003,27(3): 186-190.

[20]Penn-Barwell JG.Outcomes in lower limb amputation following trauma:A systematic review and meta-analysis[J].Injury,2011,42(12):1474-1479.

[21]Kark L,Simmons A.Patient satisfaction following lower-limb amputation:the role of gait deviation[J].Prosthet Orthot Int, 2011,35(2):225-233.

[22]Castro MP,Soares D,Mendes E,et al.Plantar pressures and ground reaction forces during walking of individuals with unilateral transfemoral amputation[J].PM R,2014,6(8):698-707.

[23]Gremeaux V,Damak S,Troisgros O,et al.Selecting a test for the clinical assessment of balance and walking capacity at the definitive fitting state after unilateral amputation:a comparative study[J].Prosthet Orthot Int,2012,36(4):415-422.

[24]Ryall NH,Eyres SB,Neumann VC,et al.The SIGAM mobility grades:a new population-specific measure for lower limb amputees[J].Disabil Rehabil,2003,25(15):833-844.

[25]王方永,洪毅,张军卫,等.脊髓损伤合并截肢患者的康复效果分析[J].中国脊柱脊髓杂志,2012,22(12):1063-1066.

[26]Lin SJ,Bose NH.Six-minute walk test in persons with transtibial amputation[J].Arch Phys Med Rehabil,2008,89(12): 2354-2359.

[27]Gard SA,Su PF,Lipschutz RD,et al.Effect of prosthetic ankle units on roll-over shape characteristics during walking in persons with bilateral transtibial amputations[J].J Rehabil Res Dev,2011,48(9):1037-1048.

[28]Su PF,Gard SA,Lipschutz RD,et al.Gait characteristics of persons with bilateral transtibial amputations[J].J Rehabil Res Dev,2007,44(4):491-501.

[29]Raya MA,Gailey RS,Gaunaurd IA,et al.Amputee Mobility Predictor-Bilateral:A performance-based measure of mobility for people with bilateral lower-limb loss[J].J Rehabil Res Dev,2013,50(7):961-968.

Evaluation for WalkingAbility of Lower LimbAmputees with Prostheses:ALiteratureAnalysis

WEI Yan-qin1,CAO Xue-jun1,2,YANG Ping1,2,CAI Li-fei1,2
1.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine,Beijing 100068,China;2.Institute of Rehabilitation Engineering,China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China
Correspondence to CAO Xue-jun.E-mail:zkba@sina.com

Objective To systematically review the evaluation tools for walking ability of lower limb amputees wearing prostheses. Methods A computer-based search of PubMed,Wanfang Data and CNKI.net was performed for articles related to the evaluation of walking ability of lower limb amputees wearing prostheses published from January,1995 to December,2015.Results and Conclusion A total of 20 papers were selected,including 18 foreign literatures and 2 Chinese articles.There were many evaluation tools for walking ability of lower limb amputees wearing prostheses,and should be chosen according to the actual situation.

amputation;lower limbs;prosthesis;walking;evaluation

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.07.028

R687.5

A

1006-9771(2016)07-0855-05

1.首都医科大学康复医学院,北京市100068;2.中国康复研究中心康复工程研究所,北京市100068。作者简介:魏艳琴(1980-),女,汉族,河北张家口市人,硕士研究生,主要研究方向:康复工程。通讯作者:曹学军(1961-),男,汉族,上海市人,硕士,研究员,副教授,主要研究方向:康复工程。E-mail:zkba@sina.com。

2015-12-02

2016-03-18)