智能鞋垫系统提升部分负重依从性:有效性、可靠性及可行性研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Foot and Ankle Surgery 1.9

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  为解决下肢骨科术后患者难以遵守部分负重(PWB)限制的问题,研究人员开发了具有实时反馈功能的智能鞋垫系统(WBM)。通过临床验证(ICC1.1=0.97,R2=0.9175)和居家随机对照试验(FB组vs NFB组),证实该系统能精准监测负重负荷并显著提升PWB依从性,为术后康复提供了创新性远程监测方案。

  

论文解读
下肢骨科术后康复中,部分负重(Partial Weight Bearing, PWB)是促进组织愈合的关键环节。传统临床采用徒手评估或体重秤等静态测量方法,但患者居家期间常因无法感知动态步态中的负重比例而出现过度负重(导致愈合延迟)或负重不足(延缓功能恢复)。更棘手的是,现有生物反馈设备多局限于临床场景,缺乏经验证的实时监测能力。这一矛盾促使研究人员开发了集成力敏电阻(Force Sensitive Resistor, FSR)的智能鞋垫系统(WBM),试图通过技术创新破解康复依从性难题。

研究团队采用双阶段设计:第一阶段通过力板同步对比验证系统精度(366步数据),第二阶段对12例距骨软骨损伤微骨折术后患者进行随机对照试验(FB组获实时反馈,NFB组无反馈)。关键技术包括:1)三传感器布局(第一/第五跖骨头及足跟);2)蓝牙传输至Android手机App;3)基于Ferkel & Scaglione分型的患者筛选;4)24小时远程监测协议。

Validity and reliability phase
线性回归显示鞋垫与力板数据高度吻合(R2=0.9175),组内相关系数ICC1.1达0.97,标准测量误差SEM仅1.67N。这表明三传感器设计能准确捕捉动态步态中的负重变化。

Feasibility phase
FB组对预设PWB阈值的依从性显著优于NFB组。值得注意的是,系统成功识别出传统方法难以检测的"单步超限"现象,这解释了居家康复中常见的意外超负荷事件。

Discussion
该研究首次实现经严格验证的PWB远程监测方案。智能鞋垫的突破性在于:1)同时监测过度/不足负重;2)毫米级厚度确保穿戴舒适性;3)解决"临床-家庭"场景转换的监测断层。局限性在于样本量较小,未来需扩大至骨折等更多适应症验证普适性。

结论
WBM系统为术后康复提供了一种可靠、可及的生物力学监测工具。其"监测-反馈"闭环设计不仅优化了PWB依从性,更开创了数字化康复的新范式,对实现精准康复具有重要临床价值。

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