高速步行训练对不完全脊髓损伤患者步行质量的影响

发布时间：2020-07-27 07:02

【摘要】：目的:脊髓损伤后早期手术干预后,患者常存在运动控制能力的残损,严重影响患者的步行能力,需要依赖他人,提高了家人及社会的负担。提高患者的步行功能是治疗的主要目标之一。减重或非减重下的跑步机上的训练进展迅速。成为目前提高步行能力的一个重要的辅助工具。最佳的训练参数的选择,如跑步机(treadmill)的速度,被认为是在跑步机训练中为了获得最佳训练结果而需要考虑的关键因素。近几年,快速跑步机训练模式开始出现,提出快速步行训练相较于传统的慢速步行训练对于步行速度的提高作用更加深远。但是步行过程中脊髓损伤患者与健康人之间到底差别在哪里,存在哪些步态的异常,应用什么样的参数可以敏感地辨别步行质量的异常,目前仍无定论。并且是否跑步机上快速步行会对脊髓损伤患者的步行模式有改善作用?现在仍不明确的是什么样的速度增加是合适的。脊髓损伤患者进行高速步行训练是否能够获益,也是未知,是本研究要研究探索的目标。方法:17位健康受试者在以设定为0.02 m/s~2的加速度在跑步机上进行步行,观察步长、跨步长、步频等步行参数的改变。进一步使加速度分别设定为0.02 m/s~2,0.04 m/s~2,0.06m/s~2进行加速度步行,后以-0.02 m/s~2,-0.04 m/s~2,-0.06m/s~2的减速度由跑步减速,受试者在加速度期自然地由步行转为跑步模式(WRT),在减速度期由跑步转为步行模式(RWT)。观察步长、跨步长、步频,步行模式转换时的步速等步行参数的改变。51名受试者(23位脊髓损伤,28位健康人)纳入研究。受试者要求在足底压力测量设备上进行裸足步行,受试者在步道上进行舒适速度步行,采集至少3次有效步行。测量步行速度,时间-空间参数(步行周期,支撑相时间,支撑相百分比,步长等)。足底进行了分区,进一步测量各个分区部位的足底压强,压力,冲量,触地面积等足底压力参数,并进一步计算百分比,同时进行双侧对称性比较。17名不完全性脊髓损伤受试者(ASIA分级为D级),随机分为高速treadmill步行治疗组(Treadmill walking group,TWG)与正常速度步行治疗组(Normal walking group,NWG)。周期为四周,每次步行治疗时间30分钟。每周复查一次平地步行速度,并根据平地步行速度调整Treadmill速度。四周训练前、后采集由足底压力测定系统测定时空参数,包括支撑相、步长等时空参数,并采集足底压力参数,进一步进行对称性比较。结果:17位健康受试者的结果提示随着速度的增加,受试者的步长、步频呈现线性增长模式,随着速度的增长,步长的增长模式高于步频的增长模式。在不同加速度下WRT及RWT不同。在高加速度组的WRT速度显著性高于低加速度组,但是RWT速度结果却相反。随着步行速度的增加,步长增加,但是在转变点之前,步长下降,在转变为跑步模式后3-4步,步长又逐渐增加。通过采集并分析比较了脊髓损伤患者与健康受试者的步态的时间空间参数及足底压力的差异。与健康受试者相比,脊髓损伤患者的步行速度明显下降,步行周期小,支撑相时间长,支撑相时间占步行周期百分比增加,摆动相时间及摆动相占步行周期百分比下降;空间结果上脊髓损伤患者的跨步长短;并且对称性分析结果表明支撑相的对称性及步长的对称性指数数值增加,提示对称性下降。足底压力的结果表明,与健康受试者相比,脊髓损伤后患者的跖骨和足趾的峰压强下降,足跟区域的区域冲量及区域触地面积高,无论是最大力的对称性、冲量的对称性,还是触地面积的对称性均较健康受试者增高。跑步机下进行高于正常步行速度的步行训练可以使得NWG组步行速度改善,支撑相占步行周期百分比下降,摆动相占步行周期百分比增加,尤其弱侧的改善差异有统计学意义;步行治疗后无论是TWG组还是NWG组均可见步长的增加;在对称性指数上,双侧的支撑相对称性、摆动相对称性均可见改善,TWG组的改善差异有统计学意义;步行训练后步长的对称性两组均可见改善,TWG组的改善差值优于NWG组,差异有统计学意义;两组治疗后冲量的对称性均可见明显改善。结论:健康人随着步行速度的增加,可见步长、步频的线性改变;脊髓损伤患者与健康受试者间存在步行模式的差异,步行速度明显下降,步行周期小,支撑相时间占步行周期百分比增加,摆动相时间及摆动相占步行周期百分比下降,跨步长短;脊髓损伤后患者的跖骨和足趾的峰压强下降,足跟区域的区域冲量及区域触地面积高;对称性均较差。当进行高速Treadmill步行时可见SCI受试者更大的步长,更长的步行摆动相,步长的对称性可见明显改善。当SCI受试者进行高速Treadmill训练后较正常速度训练更有效提高平地步行速度及步行质量。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R651.2
【图文】：

步长,减速期,步频,加速期

3.2 时空参数在加速期，步长随着速度的增加呈现线性增加，但是在 WRT 步伐前，步长突然开始下降，在转变步伐后 3-4 步，步长逐渐增加。在减速期,步长随着速度的降低而下降，但是在 RWT 转变步伐前，步长突然开始增加，转变后 3-4 步又开始下降(图 2)。步频的结果相类似，只是在 WRT 转变步伐前，步频突然开始加大，而后又变为随速度而线性改变。步行模式转变体现为一个过程，而非一个突然的转变。在最低加速度组，(a=0.02 m/s2)，步长随速度的改变在加速期和减速期近乎重叠。然而在高的加速度组，相同速度下，加速期的步长显著高于减速期的步长。但是，相同速度下加速期的步频低于减速期的步频(图 2, 图 4.)。步长随速度改变的加速期与减速期的落差，高加速组显著高于低加速度组。(图 3)步频也呈现相同的趋势。(图 5.)

加速期,落差,减速期,步长

加速期步长随速度的改变与减速期步长随速度的改变落差（加速期曲线下面积与减速

步频,加速期,落差

中国医科大学博士学位论文 3，加速期步长随速度的改变与减速期步长随速度的改变落差（加速期曲线下面积与减曲线下面积差值）。*：高加速度组(a=0.06 m/s2)的落差与低加速度组(a=0.02 m/s2)比较<0.05。

【参考文献】