在单侧扁平足的站立阶段，受影响肢体与未受影响肢体之间的肌肉协同作用存在不对称性

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Muscle synergy asymmetry between the affected and unaffected limbs during the stance phase in unilateral flatfoot

　　

摘要

背景

肌肉骨骼疾病会干扰步态过程中的神经肌肉协调，导致不对称性和肌肉协同模式的变化。了解神经系统在单侧扁平足（UF）患者中如何重新组织肌肉协同作用对于改进临床评估和康复策略至关重要。

方法

从24名单侧扁平足患者中收集了站立阶段主要下肢肌肉的表面肌电图（sEMG）数据。通过非负矩阵分解（NMF）提取协同肌，并使用向量编码（VC）分析双侧之间的相位关系。独立t检验比较了协同肌内的肌肉重量，配对t检验比较了两侧之间的时间波形，卡方检验分析了优势象限分布的差异。

结果

受影响侧（AFF）和未受影响侧（UNAFF）都表现出两种肌肉协同模式。胫骨前肌（TA）（协同模式1：AFF = 0.47 ± 0.40，UNAFF = 0.46 ± 0.38；协同模式2：AFF = 0.36 ± 0.38，UNAFF = 0.46 ± 0.39）和腓肠肌内侧部（MG）（协同模式1：AFF = 0.41 ± 0.40，UNAFF = 0.49 ± 0.43；协同模式2：AFF = 0.52 ± 0.41，UNAFF = 0.45 ± 0.41）的肌肉重量显著高于各自协同模式内的平均值（p < 0.001）。两侧主要表现出同相模式，其中协同模式1在未受影响侧更为常见（p < 0.05），协同模式2在受影响侧更为常见（p < 0.05）。

结论

结合NMF-VC的分析方法有效捕捉了肌肉协同的结构和时间特征。单侧扁平足患者在受影响侧表现出腓肠肌内侧部的代偿作用，表明神经系统可能通过增强主要肌肉主导的协同模式来维持稳定性。本研究揭示了单侧扁平足步态中的神经肌肉重组机制，并提供了一种基于肌肉协同的定量康复评估方法。