JNER:电动假肢对截肢患者的代谢和活动的影响:一项随机交叉试验

2021-09-21 cherrylu MedSci原创

经胫骨截肢(TTA)患者的行走不对称性更大,消耗更多的代谢能量,并且比未截肢的患者更喜欢走得慢。这些因素可能导致患者的体力活动水平下降。特别是,与未截肢的人相比,TTA的患者每天的步数较低,每次行走的

经胫骨截肢(TTA)患者的行走不对称性更大,消耗更多的代谢能量,并且比未截肢的患者更喜欢走得慢。这些因素可能导致患者的体力活动水平下降。特别是,与未截肢的人相比,TTA的患者每天的步数较低,每次行走的持续时间较短。而缺乏体力活动会降低生活质量,并可能导致继发性共病,如肥胖和心血管疾病。

动力踝足系统,如BiOM(现德国杜德斯塔特Ottobock Empower)旨在通过在步态推离阶段提供主动“踝”力,减少步态不对称和代谢力。先前的研究发现,电动假肢使TTA患者在水平地面上行走时能够减少代谢。人工踝关节力量的益处可能取决于患者的特征由于患者的周围环境对身体活动的可及性起着重要作用,因此必须在患者的日常环境中对身体活动进行评估。因此,越来越多的研究采用基于社区的活动监测来评估假肢干预,为临床医生提供更全面的患者功能活动特征。为了正确衡量健康方面的改善情况,还应收集健康的心理和社会方面的信息,这些信息可能会严重影响日常表现。总的来说,有许多因素会影响或限制患者在日常生活中的表现。评估这些因素的变化是迈向电动假肢更全面评估的必要步骤。

在这项研究中,进行了一项随机交叉试验,比较了TTA患者在无监督设备适应一周后使用无动力和有电动假肢的情况。的主要目标是量化每天步行的代谢、步数和步行速度的差异,以及患者在佩戴每个假肢时对其活动性和生活质量的感知。本文发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

单侧胫骨截肢患者(TTA)通过密歇根大学招募。纳入标准包括:21岁或以上,单侧TTA,j假肢使用至少六个月。如果潜在参与者有心血管疾病史,或其完整肢体有骨科或神经系统疾病史,或一次不能独立行走10分钟,则将其排除在外。 本研究采用交叉设计,参与者被随机分配,首先使用指定的无动力假体或动力假体进行测试。对于动力条件,认证的工程师使用BiOM T2动力假肢(BionX Medical Technologies Inc.,Bedford,MA,USA)为参与者安装假肢。然后给他们一周时间在家里适应该设备,并且没有接受任何特定于该设备的培训。

实验流程

在适应期结束后,给患者两个数据测量器(ActiGraph GT9X Link,ActiGraph,Pensacola,FL,USA)和一个支持全球定位系统(GPS)的智能手机,为期两周。一个数据测量器安装在假肢脚的顶部,并在100℃时收集加速计和陀螺仪(IMU)数据 。另一个(ACC)连接到假肢的侧面,并在30赫兹时收集加速计数据。选择ACC的位置是因为其对步数的高测试-再测试可靠性,而IMU放置在脚的顶部,以确保平足时的最小移动。GPS数据使用Ethica(加拿大安大略省Ethica数据)或MapMyRun(马里兰州巴尔的摩Armour下)收集。给患者一个活动日志,记录他们在收集过程中的活动。

患者来到实验室进行代谢测试,并完成问卷调查,评估他们的总体健康状况和生活质量。在进行代谢测试之前,要求患者禁食至少4小时。使用便携式代谢系统(Cosmed K4b2,意大利罗马)测量参与者的耗氧量和二氧化碳生成量。首先测量了参与者在坐姿上休息至少10分钟的基线代谢成本。然后,测量了患者在跑步机上以基于腿长的受控速度行走时的代谢成本。参与者在每种假肢状态后完成假肢评估问卷(PEQ)和简表(SF)。


假肢评估问卷

12人被随机分配到电动假肢(n = 7) 或先使用无动力假体(n = 5)。 10人完成了完整的研究。代谢(p = 0.585),每日步数(p = 0.995),实验室步行速度(p = 0.145)无统计学差异。 但是,假肢之间代谢成本的差异因参与者而异,该研究发现假肢干预 1.5 周 和 21 天后代谢减少。五名参与者认为使用电动假肢行走更容易,而四名参与者回应使用电动假肢行走更困难。在感觉使用电动假肢行走更容易的五名参与者中,只有一名参与者使用电动假肢降低了代谢。

假肢偏好变化与代谢变化; 假肢偏好变化与每日步数变化之间的关系

在感觉使用电动假肢行走更容易的五名参与者中,只有一人每日步数增加。日常生活中的身体活动可能更多地依赖于假肢以外的因素,例如周围环境、天气、生活方式、个性和职业。特别是,在结冰或其他湿滑的表面上行走时,使用动力假肢行走更不稳定,这可能会影响参与者的行走模式并混淆结果。患者对动力假肢以及它如何改善或没有改善他们的功能也有不同的感受。四人更喜欢无动力假肢,而六人更喜欢动力假肢。假肢偏好与代谢成本或步行速度的变化无关。

总之,在实验室或家庭环境中,动力假肢在功能方面没有显著的好处,还需要在未来的临床应用中进一步研究。

Kim, J., Wensman, J., Colabianchi, N. et al. The influence of powered prostheses on user perspectives, metabolics, and activity: a randomized crossover trialJ NeuroEngineering Rehabil 18, 49 (2021). https://doi.org/10.1186/s12984-021-00842-2

版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (0)
#插入话题

相关资讯

J Clin Invest:约伯综合征患者的血管生成和细胞外基质代谢受损

目前有超过7000种罕见疾病,大多数缺乏具体的治疗方案。常染色体显性高IgE综合征(AD-HIES,又称约伯综合征)是由STAT3的突变导致,患者表现为免疫缺陷,并伴有严重的非免疫学特征,包括骨骼、结

Science:中年发福真的能甩锅给代谢变慢吗?

最近,研究人员分析了一个大型的、多样化的数据库,通过双标记水法测量了年龄从8天至95岁的男性和女性的总支出。

Nature:大脑-脂肪回路控制肥胖症 

该研究确定了一个神经-间质单位,它将来自长距离神经回路的线索转化为脂肪驻留的ILC2功能,从而塑造了宿主的代谢和肥胖。

Cell Metab:武大李红良课题组发现代谢风险成为缺血性心脏病的主要驱动因素 

最近李红良课题组及其合作课题组利用2019年全球疾病负担研究(GBD)报告的数据,分析了1990年至2019年期间204个国家和地区的IHD死亡人数和年龄标准化死亡率(ASDRs)。

JCEM:袖状胃切除术后早期免疫细胞计数、代谢和功能的变化

在LSG手术后前三个月,就会诱导免疫细胞的组成和代谢发生显著变化。需要进一步评估减肥手术对免疫代谢的影响以及对宿主防御和代谢疾病的影响。

拓展阅读

Diabetes Care:严重肢体缺血患者血浆甲基乙二醛水平与截肢和死亡率相关

血浆MGO水平与SLI不良预后相关。未来的研究应该调查针对MGO的疗法是否可以改善SLI的预后。

BMJ:卡格列净治疗导致的下肢截肢不良事件风险评估

总体而言,与GLP-1激动剂相比,卡格列净使用者的下肢截肢风险未见显著增加

NEJM:利伐沙班用于血管重建的外周动脉疾病患者不良预后的预防

对于接受血管重建的外周动脉疾病患者,在阿司匹林治疗基础上添加利伐沙班可有效降低患者不良肢体和心血管预后事件风险

Circulation:微血管疾病和外周动脉疾病均可显著增加截肢风险

与周围动脉疾病相关的肢体不良事件的机制仍不完全清楚。微血管疾病是否与截肢有关?研究人员对此展开研究。退伍军人老龄化队列研究于2003年4月1日-2014年12月31日期间招募的受试者。排除有下肢截肢史的个体。采用时间更新的Cox比例危险回归分析流行的微血管疾病(视网膜病变、神经病变和肾病)和周围动脉疾病状态对截肢风险的影响。在125 674名起始无截肢的退伍军人中,中位随访9.3年,截肢率为1.1

Circulation:微血管疾病、外周动脉疾病与截肢

由此可见,独立于传统危险因素,微血管疾病的存在增加了截肢的风险,并协同增加了外周动脉疾病患者的风险。需要进一步研究以了解发生这种情况的机制。