主動微處理器控制膝關節在單側股骨截肢患者中的應用:一項為期5周的隨機對照試驗揭示用戶適應性與功能表現

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》:User accommodation to an active microprocessor-controlled knee in individuals with unilateral transfemoral amputation: a 5-week non-randomized trial

【字體: 時間:2025年05月07日 來源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 5.2

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  為解決單側股骨截肢患者使用主動微處理器控制膝關節(AMPK)的適應性問題,研究人員開展了一項為期5周的對照試驗,比較AMPK與傳統假肢的功能表現差異。結果顯示,AMPK初期導致任務完成時間延長、疲勞感增加及舒適度下降,但雙任務行走中認知表現提升。該研究強調了延長適應期的必要性,為優化假肢設計及康復策略提供依據,發表于《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

  

論文解讀

背景與問題
股骨截肢約占下肢截肢的26%,患者因膝關節和踝關節功能喪失面臨日;顒诱系K。盡管假肢技術不斷進步,如被動微處理器控制膝關節(PMPK)和主動微處理器控制膝關節(AMPK)的出現,但關于AMPK的長期適應性和功能效益的研究仍存在空白。AMPK雖能提供動力輔助,但其重量和復雜性可能增加用戶適應難度。此外,現有研究多聚焦短期效果,缺乏對適應過程的系統性評估。

比利時布魯塞爾自由大學(Vrije Universiteit Brussel)的研究團隊針對這一問題,設計了一項為期5周的非隨機對照試驗,旨在評估AMPK對單側股骨截肢患者功能表現的影響,并探索用戶適應過程。

研究方法
研究納入7名單側股骨截肢患者(年齡53±14歲),每周使用AMPK進行1小時訓練,并完成L測試、斜坡行走、平地行走(2MWT)及雙任務行走(dual-2MWT)等測試。通過廣義最小二乘模型分析假肢條件與時間對任務完成時間、心率、舒適度等指標的影響,并采用Pearson相關性檢驗評估主客觀指標關聯性。

研究結果

1. L測試表現

  • 時間差異:AMPK組完成任務時間顯著長于傳統假肢(β=7.88秒,p<0.001),且5周內未見改善。
  • 主觀感受:AMPK導致更高疲勞感(β=21.29,p=0.033)、更低舒適度(β=-56.20,p=0.010)及更高感知 exertion(β=2.64,p=0.048)。

2. 雙任務行走

  • 速度與認知:AMPK組行走速度更低(β=-0.34 km/h,p=0.035),但第2、4周認知任務響應數顯著增加(β=9.46-10.40,p<0.05),提示認知資源重分配。

3. 其他功能測試

  • 斜坡行走:兩組速度無差異,但AMPK在第3周心率更高(β=13.00 bpm,p=0.032)。
  • 主觀指標關聯性:主客觀指標僅呈弱相關(|r|=0-0.5),反映感知與功能表現的非線性關系。

結論與意義
研究表明,AMPK初期使用會降低操作效率并增加生理負荷,但可能通過訓練改善認知任務表現。5周的有限使用時間不足以完成適應,提示臨床需延長康復周期。研究為AMPK的個性化適配提供了實證依據,并呼吁未來擴大樣本量、延長觀察期以優化假肢設計。

創新點

  • 首次系統評估AMPK的適應曲線,填補長期隨訪數據空白。
  • 結合雙任務范式,揭示假肢使用對認知-運動交互的影響。

局限與展望
樣本量。╪=7)和短期干預限制了結論的普適性。未來需納入階梯行走等多樣化任務,并探索不同假肢類型的適應差異。

(注:全文細節均基于原文,專業術語如AMPK、2MWT等首次出現時已標注解釋,作者名及單位保留原文格式。)

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