下楼梯行走执行手机任务时下肢动态稳定性、运(3)

1.6.3 下肢力学参数 此次研究基于逆向动力学方法，采用Visual3D V3版本软件编写Scipt，通过选择关节与环节及对应的参考坐标系，对下楼梯行走过程中下肢髋膝踝三关节矢状面的净力矩进行计算，且力矩值均以自体质量做标准化处理。如计算右膝关节力，关节和参考坐标系分别选择右膝和右小腿。此次研究分别选取右腿支撑期下肢三关节矢状面屈力矩和伸力矩峰值做统计学分析，见图5。

1.7 统计学分析 统计学分析采用统计软件SPSS 20.0(IBMS，NY，USA)，所得参数值均用±s表示。采用MANOVA方差分析观察自变量(单任务和手机任务)对因变量(下肢动态稳定性、运动协调性及关节力学)的影响，行走速度被设置为协变量以消除对因变量的影响，显著性水平设置为0.05。

2 结果 Results

2.1 参与者数量分析 此次研究共招募20名参与者进行试验，整个试验过程样本无脱落。

2.2 试验流程图 见图6。

2.3 动态稳度对比结果 在前后方向上，单任务及手机任务下楼梯步态中动态稳度曲线呈现相同的变化趋势，在右脚着地时刻，动态稳度值均最小且为负值，随后增大至零进而转为正值并继续持续增大(图7)。统计结果显示，相比于单任务模式，在右脚着地时刻与左脚离地时刻，有手机任务时前后方向动态稳度值显著减小，前后方向外推质心位置、前后方向质心速度、前后方向质心位移值显著增大(表1)。

在左右方向上，单任务及手机任务下楼梯动态稳度曲线均为先减小后增大的正值，在左脚着地时刻两曲线相交叉(图7)。统计结果显示，相比于单任务模式，在右脚着地时刻，有手机任务时内外方向质心速度显著增大；在左脚离地时刻，内外方向动态稳度显著减小，内外方向外推质心位置、内外方向质心速度显著增大(表1)。

2.4 下肢关节协调性对比结果 单任务与手机任务条件下楼梯行走髋-膝、膝-踝关节相对相角变化曲线在支撑相变化趋势一致，在摆动相两曲线轨迹有差异，其中髋-膝相对相角曲线峰值分别出现在支撑相的左脚着地时刻与摆动相中段时刻，膝-踝相对相角曲线峰值分别出现在支撑相的左脚离地、左脚着地时刻与摆动相中段时刻(图8)。统计结果显示，相比于单任务，手机任务下肢支撑相髋-膝与膝-踝相对相角峰值差异不具有显著性；摆动相髋-膝与膝-踝关节相对相角峰值、相对相角绝对值的平均值及标准差的平均值均显著减小，见表2。

2.5 下肢关节力学参数对比结果 下楼梯行走中下肢矢状面髋膝关节力矩变化曲线均呈现出“双峰一谷”的变化趋势，其中髋关节力矩在右脚着地时刻出现第一峰值，在左脚着地时刻出现谷值，在左脚着地时刻出现第二峰值(图9A)，统计结果显示，相比于单任务，有手机任务屈髋力矩第一峰值显著增大，第二峰值显著减小。膝关节力矩分别在左脚离地与左脚着地时刻出现峰值，在支撑相中期出现谷值(图9B)，相比于单任务，有手机任务下楼梯伸膝力矩第一峰值显著减小；踝关节力矩变化曲线呈现“双谷一峰”的变化趋势，分别在左脚离地与左脚着地时刻跖屈力矩出现峰值，在支撑相中期出现谷值(图9C)，相比于单任务，有手机任务踝关节趾屈力矩第一峰值显著减小，见表3。

表1 ｜下楼梯行走右脚着地与左脚离地时刻前后方向及内外方向的动态稳定参数 (±s，n=20)Table 1 ｜Dynamic stability in anterior-posterior and media-lateral directions on right foot touch down and left foot take off during stair descent指标 右脚着地 左脚离地单任务 手机任务 均值差(95%CI) P值 单任务 手机任务 均值差(95%CI) P值前后方向动态稳度(cm) -1. -6. 5.3(4.3，6.3) 0.021 12. 1. 11.1(9.6，12.3) 0.026前后方向外推质心位置(cm) 2. 10. -8.1(-9.1，-7.2) 0.011 -4. 6. -11.3(-12.6，-9.9) 0.042前后方向质心速度 (cm/s) -61. -46. -15.1(-16.6，-13.5) 0.032 -61. -44. -16.7(-19.7，-13.6) 0.033前后方向质心位移(cm) 21. 24. -2.9(-4.2，-1.6) 0.017 14. 20. -6.2(-7.5，-4.8) 0.017内外方向动态稳度(cm) 7. 7. -0.3(-1.8，1.2) 0.978 5. 4. 1.6(1.0，2.1) 0.040内外方向外推质心位置(cm) 34. 36. -2.3(-3.8，-0.7) 0.027 35. 37. -2.1(-3.8，-0.3) 0.029内外方向质心速度 (cm/s) 11. 18. -7.3(-9.0，-5.5) 0.033 8. 16. -7.9(-10.0，-5.7) 0.031内外方向质心位移(cm) 30. 31. -1.1(-2.6，0.4) 0.969 32. 32. -0.6(-2.2，1.0) 0.566

表2 ｜下楼梯行走右腿下肢矢状面三关节协调耦合比较 (±s，n=20，°)Table 2 ｜Comparison of coupling and coordination of right lower extremity joints in sagittal plane during stair descent指标 支撑相 摆动相单任务 手机任务 均值差(95%CI) P值 单任务 手机任务 均值差(95%CI) P值相对相角峰值 髋-膝 59. 58. 0.7(-2.3，3.7) 0.467 61. 49. 11.6(9.9，13.3) 0.032膝-踝 57. 53. 3.7(-1.5，5.9) 0.389 65. 52. 13.4(11.7，15.2) 0.037相对相角绝对值的平均值 髋-膝 18. 17. 2.2(-0.9，3.5) 0.743 25. 34. -9.4(-11.1，-7.6) 0.018膝-踝 21. 21. 0.3(-0.9，1.6) 0.876 23. 31. -8.1(-9.6，-6.7) 0.043相对相角标准差的平均值 髋-膝 12. 11. 1.1(-0.06，2.2) 0.446 15. 27. -12.7(-13.8，-11.6) 0.022膝-踝 12. 13. -0.5(-1.8，0.7) 0.982 16. 27. -11.4(-12.7，-10.1) 0.031

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0128/326.html