量化截瘫患者在重复电刺激辅助站起训练中上肢与下肢的贡献：一项初步研究

本方案通过阐述坐-立实验中的关键步骤及其在手臂支撑和功能性电刺激辅助下的具体实施方法，提供了适当的操作指南。该技术有助于管理多套设备组合带来的复杂性，包括站立架的仪器装置、功能性电刺激以及机械肌电图的使用。此方法也可适用于其他需要在手臂辅助下完成坐-立转换实验的人群。

演示该实验操作的人员包括：负责MMG和FES设备设置的助手Khairul，负责Vicon系统设置的助手Adhli，以及在Nur Azah Hamzaid博士指导下攻读博士学位的研究生Musfirah。开始坐-站实验的准备工作时，首先摆放好椅子和站立框架。

为此，根据运动分析实验室地面嵌入的测力台1的尺寸，设计一个无扶手、无靠背、高度为45厘米的椅子。接着，在每个SF腿的底部安装一个独立的力传感器，其灵敏度范围为0至12千克。将便携式可折叠的SF放置在椅子前方，确保在手臂可及范围内，并将SF的四条腿置于测力台2之外，以避免重复测量。

进行运动分析设置时，在系统中输入受试者的详细信息，如腿长、踝宽和膝宽。然后，使用双面胶带将16个反光标记点贴在受试者下肢，具体位置包括双侧髂前上棘和髂后上棘的前后部位。将标记点贴在双侧大腿和小腿的外侧表面，以及左右外踝处。

接下来，在第二跖骨头的左右两侧以及与第二跖骨头等高位置的跟骨上放置标记点。完成后，指导受试者赤脚坐于椅子上，膝关节屈曲90度，双足置于测力台2上。确保受试者坐直时头部和躯干朝向正前方。

将受试者的手放在 SF 手柄上后，通过触诊大腿中部较粗大的区域确定股直肌，然后在双侧大腿的股直肌区域各放置一个机械肌电图（MMG）传感器，以测量下肢肌肉在坐-站和站-坐动作中的用力情况。使用双面胶带固定传感器，并用绑带将传感器缠绕固定于大腿，以减少运动伪影，随后连接 MMG 设备和计算机。在第一天，打开所有设备装置，记录所选参数，进行自主的坐-站-站-坐运动测试。

在电子计时器倒计时五秒结束时，要求参与者从静止的坐姿站起，保持站立三秒，然后重新坐回椅子上。休息五秒后，继续进行坐-站试验，直到参与者无法再完成相同的动作为止。完成后，关闭所有记录的数据。

在进行下一组坐-站训练之前，给予5分钟休息时间，以便各组之间的肌肉恢复。试验结束后，让受试者至少休息48小时。在第二天，将功能性电刺激电极放置于股四头肌和臀大肌上，以进行FES辅助的坐-站锻炼。

对于股四头肌，将第一个电极水平放置于膝关节上方约两个手指宽度处，第二个电极水平放置于髋关节下方约一个手掌宽度处。对于臀大肌，指导受试者向前弯曲身体，将第一个电极垂直放置于最靠近髋骨的位置，并将第二个电极与第一个电极并排垂直放置于最靠近尾骨的位置。电极就位后，将所有功能性电刺激（FES）电极连接至FES设备，并将其接入计算机中的FES软件。

通过选择脉冲宽度为300、频率为35赫兹来设置FES软件。为确定FES电流强度，需询问受试者是否能够耐受该电流以实现膝关节和髋关节的伸展。在正式开始试验前，通过数次练习确定FES电流幅度。

接下来，按照先前所述方法启动实验：当受试者站起时开启功能性电刺激（FES），当受试者返回座椅时关闭FES。以组为单位重复试验并采集数据。在两次实验的坐-站动作过程中，受试者1的上肢用力占总体重百分比的贡献始终高于其下肢用力所占百分比。

在受试者1中，电刺激无法在坐-站动作的末期使右膝达到完全伸展。右膝关节角度未达到正常的膝关节伸展活动范围。相比之下，在自主坐-站动作的末期，受试者2对下肢施加了更大的力量以支撑全身重量，下肢用力所占百分比更高。

此外，在最后一次自主坐-站动作过程中，受试者2在运动的早期阶段表现出较小的膝关节角度。在事件B（即臀部开始抬起时），观察到受试者1通过增加手臂力量将上半身从椅子上抬起。与此同时，在FES辅助的坐-站动作过程中，受试者2的手臂力量最大贡献出现在事件B阶段。

该操作流程中的每一步都很重要，应严格按照说明执行。然而，需要注意的是，在参与者初始姿势方面可以有一定灵活性。可增加定性反馈，以从参与者的角度评估其对坐立-站立动作、稳定性及疲劳程度的看法和感受。

通过添加此方法，研究人员将能够更好地理解坐-立技术的行为特征及其所获得的定量结果。