关键词：下肢康复；术后康复；NASA 反重力跑步机
摘要：
研究单侧和双侧全膝关节置换术 (TKA) 后早期在反重力跑步机上行走时体重支撑 (BWS) 和步行速度对心血管反应的影响。
本研究为横断面研究设计。50 名患者（7 名男性和 43 名女性；平均年龄 72.0±5.1 岁）在单侧 (n=25) 和双侧 (n=25) 初次 TKA 后 4 周参与了这项研究。受试者在反重力跑步机上行走，速度为 2.5 公里/小时和 3.5 公里/小时，BWS 分为 3 个水平（50%、25% 和 0%）。通过测量耗氧量 (VO2)、心率 (HR)、收缩压和舒张压 (SBP/DBP)、呼吸交换率 (RER) 和心率压力乘积 (RPP) 来监测心血管反应。每次试验后立即记录 Borg 自觉用力程度 (RPE) 评分和膝关节疼痛视觉模拟量表 (VAS)。
单侧和双侧 TKA 组的心血管反应没有显著差异。在重复测量方差分析中，单侧和双侧 TKA 组的 VO2 水平、HR、RPP、RPE、RER 和 VAS 分别与 3 个 BWS 水平 (50%、25% 和 0%) 成比例显著增加。同时，SBP 和 DBP 不受 BWS 差异的影响。在 3.5 公里/小时的速度下，VO2、RPE 和 RER 值在相同 BWS 条件下高于 2.5 公里/小时。
文章引用于：
Observational Study
测试在 反重力跑步机（加利福尼亚州弗里蒙特）上进行。使用防水胸带发射器（Polar T34，Polar Electro，Inc，芬兰肯佩莱）监测心率。在踏上跑步机之前，受试者穿上特制的 短裤，短裤穿到受试者的髂前上棘 (ASIS) 水平。穿上短裤后，受试者踏入 跑步机的开口。将固定气球的金属框架提升到受试者的 ASIS 水平。然后将带有拉链衬里的短裤连接到气球上以形成气密。在试验之前，物理治疗师调整了舱内的气压，以便对每个受试者施加适当的升力。第一阶段从受试者在 中正确定位开始。受试者开始以 2.5 公里/小时的速度行走，体重为 50%。每次试验后调整体重，使受试者在 50%、25% 和 0% 的体重下进行测试。然后在相同的体重条件下以 3.5 公里/小时的速度重复测试。每次试验持续 2 分钟，两次试验之间至少间隔 1 分钟。
测试在患者要求下终止，或者在出现步态不稳（定义为从第一步到下一步明显不稳和不一致）或心血管失代偿变得明显时终止（根据美国运动医学会的指导方针进行评估）。
结果表明，BWS 对心血管反应和膝关节疼痛的影响大于步行速度，尽管需要注意的是后者的差异仅为 1 公里/小时。当我们进行多元线性回归分析，将 VO2 定义为每组条件下步行速度和 BWS 的函数时，出现了以下等式：VO2= 1.5 v+0.1 BWS+3.1。也就是说，VO2 可以从 BWS 和步行速度的各种组合中得出，15% 的 BWS 和 1 公里/小时的速度与 VO2 值相似。这些结果具有重要的临床意义，因为它们为如何在术后早期调整反重力跑步机上的 BWS 和步行速度条件提供了线索，以提供适当强度的锻炼而不会加重膝关节疼痛。心肺锻炼的强度可以通过评估 RPE 来衡量。在控制 BWS 和步速条件下，RPE 量表的结果范围为 10 到 14 分；这意味着患者认为测试“相当轻”到“有点难”。中等强度的有氧运动通常导致 RPE 评分为 12 到 14；因此，本研究中使用的运动强度似乎是合适的。此外，步速对 VAS 没有显著的主效应，而 BWS 对 VAS 的主效应显著。考虑到这些发现，在术后早期在反重力跑步机上进行步态训练时，最好先在最大 BWS 水平（50% BWS）下将步速从 2.5 公里/小时增加到 3.5 公里/小时，然后根据术后膝盖疼痛的程度逐渐降低 BWS。在这里，我们将步速设定为 2.5 公里/小时和 3.5 公里/小时，因为 2.5 公里/小时是 Singh 等人建议的社区老年人平均自选步速，而 3.5 公里/小时最接近我们研究建议的 10MWT 中测得的平均步速（0.9 米/秒）。步速是诊断肌肉减少症的关键因素，并有可能预测未来的功能衰退和跌倒风险。此外，步速下降与多种健康相关因素有关，包括残疾、住院、丧失独立性和死亡率。因此，在术后早期提供 BWS 可让患者以更快的步速进行适当水平的有氧运动。虽然拐杖、助行器和手杖等步行辅助器具可以支撑体重，但它们的作用有限，因为患者在运动期间无法在适当的时间内保持足够高的步行速度，而且使用步行辅助器具会显著改变关节和步态力学。
最后，我们发现单侧 TKA 组的心血管反应与双侧 TKA 组的心血管反应相似；唯一的区别是事后分析后一些值的重要性。两组在基于表现的身体功能方面没有显著差异。
结论：
这项研究有几个局限性。首先，每组患者数量都很少。其次，我们使用了 50%、25% 和 0% 的 BWS；然而，之前一项研究检查了反重力跑步机上的卸载情况，结果表明该设备在 10% 到 30% 的 BWS 范围内最准确；在较高（0% BWS）和较低（70%-80% BWS）范围内的差异相对较大。值得注意的是，在“0% BWS”条件下，
反重力跑步机实际上提供了约 7% 的 BWS。在解释心血管反应时，尤其是在 0% BWS 下记录的反应时，应考虑这些限制。
此外，在使用其他 BWS 系统时也应考虑这些限制。第三，每个参与者使用相同顺序的 BWS；这可能会影响他们的疼痛评分。最后，我们的患者在测试前 4 周接受了住院物理治疗，这种广泛的康复可能会影响心血管反应。因此，这些发现不能推广到未在同一术后时间点接受康复的患者。