单侧小腿截肢者穿戴假肢后行走功能的评价

魏艳琴，曹学军,2，杨平,2，蔡丽飞,2

单侧小腿截肢者穿戴假肢后行走功能的评价

魏艳琴1，曹学军1,2，杨平1,2，蔡丽飞1,2

目的探讨单侧小腿截肢者穿戴假肢后的步行特点。方法2016年4至12月，20例单侧小腿截肢穿戴假肢者为实验组，20名健康成年人为对照组，分别进行L测试、静态站立平衡测试、室内6分钟步行测试(6MWT)和室外1000 m复杂路面步行测试。结果L测试中，穿戴定踝软跟脚和储能脚患者的完成时间无显著性差异(t=0.675,P>0.05)。平衡测试中，实验组和对照组重心轨迹面积、重心轨迹长度、X最大偏移量和Y最大偏移量无显著性差异(t<0.803,P>0.05)。6MWT中，实验组和对照组各项参数均存在非常显著性差异(t>2.774,P<0.01)。室外1000 m步行测试完成时间和能量消耗实验组和对照组间存在非常高度显著性差异(t> 4.130,P<0.001)。结论单侧小腿截肢穿戴假肢者与正常人的行走功能存在差异；不同类型假脚可能对患者步行能力产生影响。

单侧小腿截肢；步行；假肢；评定

[本文著录格式]魏艳琴，曹学军，杨平，等.单侧小腿截肢者穿戴假肢后行走功能的评价[J].中国康复理论与实践,2017,23 (3):358-362.

CITED AS:Wei YQ,Cao XJ,Yang P,et al.Walking ability of unilateral transtibial amputees with prostheses[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(3):358-362.

截肢对于患者来说是永久性损伤，直接导致生活质量下降，日常活动和社会活动受到诸多限制。截肢者因为失去部分肢体，只能通过假肢进行代偿。下肢假肢必须具备承重和行走功能[1-2]；步行能力是下肢截肢者的康复目标，强烈影响患者的个人独立性[3]，因此，穿戴假肢后步行能力的评价对截肢者康复计划的制定和临床评价康复效果具有重要意义[4]。

目前国际上对截肢者步行能力的评价方法并不统一，通常通过对步行速度、步态的对称性以及能量消耗的定量研究来评价；此外，静态平衡与行走能力有很强的相关性[5-6]。本研究主要通过L测试、静态站立平衡测试、室内6分钟步行测试(6-minute walk test,6MWT)和室外1000 m复杂路面步行测试对单侧小腿截肢者的步行能力进行评定。

1 资料与方法

1.1一般资料

选取2016年4月至12月来中国康复研究中心维修、调试假肢接受腔的单侧小腿截肢患者和曾经在本单位装配小腿假肢的患者共20例为实验组。

纳入标准：①单侧小腿截肢；②年龄20~60岁，穿戴假肢时间≥1年；③穿戴假肢在无辅具帮助下可行走1000 m以上；④残端无骨质增生、神经瘤、水肿、压疮等并发症；⑤无认知障碍，可配合完成测试。

排除标准：患有心脏病、呼吸系统疾病、内分泌系统疾病、肌肉骨骼系统疾病、精神病。

从北京博爱医院周围社区选取20名年龄、性别匹配的健康成年人作为对照组。

由经验丰富的假肢师对假肢的对线、部件连接进行专业性检查，确保假肢处于最佳状态。记录截肢者的基本资料，包括性别、年龄、身高、体质量、穿戴假肢时间、残肢长度和假脚类型。见表1。

表1 实验组基本资料

1.2方法

1.2.1实验仪器

智能日常活动能量消耗记录仪(intelligent device for energy expenditure and activity,IDEEA,MINISUN)是一款可穿戴的便携智能日常活动能量消耗记录仪，包括加速度采集单元和数据处理存储单元，能够测量并记录体能、速度、功率、能量消耗等数据参数。

Zebris FDM-T步态分析跑台(Zebris Medical GmbH,Germany)将10,240个微型压力电子传感器集成于跑台面板下方，可以准确获取静止站立时的力学参数及压力分布情况。

1.2.2测试方法

1.2.2.1L测试

实验组受试者尽可能快速地沿一条长20 m的室内平地“L”形路线行计时起立-行走测试(Timed"Up and Go"Test,TUG)，重复3次，两次测试间休息1 min，用秒表记录所用时间。

1.2.2.2静态站立平衡测试

受试者取中立位，睁眼，双脚静止站立在跑台上，记录重心轨迹长度、重心轨迹面积、X最大偏移量、Y最大偏移量，重复3次，每次30 s。

1.2.2.36MWT

室内长30 m平地走廊作为实验场地，受试者佩戴IDEEA，以自我感觉最舒适的速度来回行走6 min，重复2次。通过IDEEA记录步行距离、步态时空参数和能量消耗数据。

1.2.2.4室外1000 m复杂路面步行测试

本单位室外1000 m复杂路面作为实验场地，包括平路、上下坡路、草地、碎石子路和上下楼梯。受试者佩戴IDEEA，以自我感觉最舒适的速度在场地上行走。测试全程由测试员陪同，保证步行路线一致、安全和可重复。通过IDEEA记录时间、能量消耗。

1.3统计学分析

运用SPSS 19.0统计软件进行数据处理。计量资料以(±s)表示，进行独立样本t检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1L测试

穿戴SACH和穿戴储能脚患者L测试完成时间无显著性差异(P>0.05)。见表2。

2.2静态站立平衡测试

实验组与对照组间，重心轨迹面积、重心轨迹长度、X最大偏移量和Y最大偏移量均无显著性差异(P>0.05)。见表3。实验组中，穿戴SACH和穿戴储能脚患者的重心轨迹面积、重心轨迹长度、X最大偏移量和Y最大偏移量均无显著性差异(P>0.05)。见表2。

2.36MWT

实验组与对照组步数、步行距离、单支撑期、双支撑期、步态周期、步速、步频、跨步长、单支撑期/双支撑期比例(单/双)和摆动期比例均有非常显著性差异(P<0.01)。见表3。实验组中，穿戴储能脚患者的步数更多，双支撑期更短，步频更高(P<0.05)，步行距离、单支撑期和步态周期、步速、跨步长、单/双和摆动期比例无显著性差异(P>0.05)。见表2。

2.4室外1000 m复杂路面步行测试

实验组与对照组的完成时间和能量消耗有非常高度显著性差异(P<0.001)。见表3。实验组中，穿戴SACH和穿戴储能脚患者的完成时间和能量消耗无显著性差异(P>0.05)。见表2。

2.5单侧小腿截肢者穿戴假肢行走能力参考指标

本组截肢者均已很好地融入家庭和社会，测试结果能够为单侧小腿截肢者康复目标的制定提供参考。我们选取单侧小腿截肢者与正常人之间有显著性差异的指标，每个指标参考值分为三级，分别是一般、良好、优秀，两侧的极值通过(xˉ-s)、(xˉ+s)计算得到。见表4。

3 讨论

对于截肢者，假肢师或康复治疗师常常通过患者穿戴假肢后独立步行的时间和距离判断其行走能力，这种方式属于定性判断，结果的准确性或可靠性依赖于观察者的技术水平和经验。本研究通过对单侧小腿截肢者的行走能力进行定量测试，为单侧小腿截肢患者康复目标的制定提供参考，为下肢截肢者行走能力提供定量评价的方法。

TUG包含移乘、平衡控制、步行及转身等动作，是一种简单、快速、可靠的评定下肢活动能力的方法[7]。L测试是一种改进版的TUG，测试路线是一条长20 m的“L”形室内平地路线，包括2次移乘和4次转身，该测试考查截肢者在家中活动的最低限度能力要求[8]。本组穿戴储能脚的截肢者L测试所用时间比穿戴SACH者短，但由于样本量较少，且本组穿戴SACH者平均年龄稍大，不同假脚对截肢者步行能力的影响还有待进一步研究。

表2 实验组穿戴不同假脚者测试结果比较

表3 实验组与对照组测试结果比较

表4 单侧小腿截肢者穿戴假肢行走能力参考指标

下肢截肢者比健康成人跌倒风险高，超过50%下肢截肢者每年至少跌倒1次[9-11]。平衡是人体保持体位，完成各项日常生活活动，尤其是各种转移动作、行走以及跑、跳等复杂运动的基本保障[12]。静态站立平衡功能与步行能力紧密相关，通过平衡功能测试可以预测单侧小腿截肢者的步行能力[13]。重心轨迹长度越长、重心轨迹面积越大，静态站立平衡能力越差[14]。

本研究显示，截肢者与正常人静态站立平衡能力无显著性差异，与之前研究不一致[7]，这可能是由于本组截肢者穿戴假肢平均时间大于12年，已能很好地操控假肢，下肢的肌力和本体感觉得到很好训练，弥补了因截肢而导致的静态站立平衡能力的减弱。实验组中，穿戴SACH和储能脚的患者静态平衡能力无显著性差异，说明这两种假脚在静态站立时均能给截肢者提供足够的站立稳定保障。

6MWT广泛应用于下肢截肢者步行能力测试[15]，一直被认为是评价截肢与功能相关性的金标准[16]。本研究显示，单侧小腿截肢者穿戴假肢后步行能力明显低于正常人。截肢者步速低于正常人约27%，因为较低的步速有助于提高步态稳定性，正常人在复杂路面行走时同样会降低步速来确保稳定性[17]。实验组中，与穿戴SACH相比，穿戴储能脚截肢者步数更多，双支撑期更短，步频更高。这可能是因为储能脚具有良好的回弹性或“储能性”，能够在运动时对小腿产生助力，部分代偿截肢者的腿部肌肉功能[18]。

对于单侧小腿截肢者来说，康复的最终目标是最好地利用假肢功能，完成各种日常活动，达到尽可能高的活动水平[19-20]。但截肢者的活动水平通常低于正常人[21]。在现代社会，截肢者需要达到更快的步行速度和更远的步行距离才能实现独立生活[22]。有研究表明，在受访的500名截肢者中，84%每天户外步行距离1~2 km，60%无法忍受连续的长距离行走，因为他们更容易感到疲劳[23]。

截肢者在社区中行走时，路面情况十分复杂，室内进行的测试不能全面反映截肢者在室外步行时的表现，所以本研究选取本单位内室外1000 m特定路面作为测试场地，模拟截肢者在室外活动时可能遇到的各种情况。结果显示，截肢者比对照组行走1000 m时间多48%，能量消耗多17%。这可能是由于截肢者一侧小腿缺失，在行走中患侧肢体膝关节活动范围减小，形成不对称的步态模式[24-28]。与正常人相比，他们在以自我感觉舒适的速度行走时，速度减慢，而能量消耗增加[29-32]。穿戴SACH和储能脚者步行1000 m完成时间和能量消耗均无显著性差异，说明对于长距离行走，这两款假脚差别不大。

综上所述，单侧小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小腿截肢者、制定康复目标提供参考。

穿戴SACH和储能脚对截肢者步行能力的影响，由于有差异的参数较少，且样本量较少，需要进一步研究确定。

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WalkingAbility of Unilateral TranstibialAmputees with Prostheses

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

CAO Xue-jun.E-mail:zkba@sina.com

ObjectiveTo investigate walking ability of amputees with unilateral transtibial prosthesis.MethodsFrom April to December,2016,20 unilateral transtibial amputees(patients)and 20 healthy adults(controls)were tested with L test,balance test,6-minute walk test(6MWT)and 1000 m walking outdoor on various terrain.ResultsThere was no significant difference in time of L test between the amputees wearing Solid Ankle Cushion Heel(SACH)and Storage Foot(t=0.675,P>0.05).In balance tests,there was no significant difference in the total track length,confidence ellipse area,maximum horizontal deviation and maximum vertical deviation between the patients and the controls(t<0.803,P>0.05).Each parameter was significantly different in 6MWT between them(t>2.774,P<0.01),as well as the time and energy expenditure of outdoor 1000 m walk test(t>4.130,P<0.001).ConclusionThe walking ability of the unilateral transtibial amputees wearing prostheses is different from normal people.The transtibial prosthetic feet that the amputees wear may impact their walking ability.

unilateral transtibial amputation;walking;prostheses;evaluation

R687.5

A

1006-9771(2017)03-0358-05

2016-12-28

2017-01-23)

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(No.2015CZ-19)。

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。

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.03.024