基于回归分析的亚洲超重肥胖女性柔性扁平足关节负荷预测模型研究

这篇研究通过回归分析建立预测模型，利用人体测量参数（anthropometric parameters）和步速（walking speed）评估超重/肥胖女性柔性扁平足（flexible flatfoot, FFF）患者的关节接触力（joint contact forces）和地面反作用力（GRF）。结果显示膝关节第二峰值力与髋围呈强负相关（R2 =0.720），踝关节峰值力与步速正相关而与腰围、下肢长度负相关（R2 =0.782），为低成本快速评估关节应力提供了新方法。

　　

引言

超重和肥胖是全球性健康问题，与下肢肌肉骨骼疾病风险显著相关。研究表明，27%-75%的肥胖个体合并扁平足，其中女性因激素和解剖特征更易患病。柔性扁平足（flexible flatfoot, FFF）表现为非负重状态下足弓可恢复性塌陷，其与肥胖共存会加剧下肢力线异常，增加膝关节骨关节炎（OA）和踝关节不稳定性风险。现有关节负荷测量方法（如植入式应力计或 musculoskeletal modeling）存在侵入性、成本高或操作复杂等局限，亟需开发基于简易参数（如步速和体围）的预测模型。

材料与方法

研究纳入16名亚洲超重/肥胖女性（BMI≥23 kg/m²
，足舟骨下陷≥10 mm），通过三维运动捕捉系统（Vicon）和测力台采集步态数据，结合AnyBody musculoskeletal model计算关节接触力。采用逐步多元线性回归分析，以体围、步速等13项参数为自变量，关节力和GRF峰值为因变量。模型保留标准为p<0.05且调整R²
最大，并排除高度共线性变量（|r|≥0.5）。

结果

1. 膝关节力学：第二峰值力与髋围呈强负相关（β=-5.849，p<0.001），与年龄弱正相关（β=0.720），提示髋围增大（可能反映肌力增强）可降低膝负荷，而年龄增长可能因肌肉衰减加剧膝OA风险。
2. 踝关节力学：峰值力与步速正相关（β=2.027），与腰围（β=-5.849）和下肢长度（β=-5.110）负相关。值得注意的是，腰围增大伴随踝力下降，可能与体重标准化后下肢肌肉占比降低有关。
3. 垂直GRF：第一峰值与步速呈中度负相关（β=-0.750），与传统健康人群研究相反，推测因肥胖人群步速提升主要依赖推进期发力模式差异。

讨论

研究验证了体围和步速对关节负荷的预测效能，其中髋围和腰围分别作为肌肉量和脂肪分布的生物标志物，对膝踝力学影响显著。局限性包括样本量小（n=16）和人群特异性（亚洲肥胖女性），未来需扩大样本并验证跨人群适用性。

结论

该回归模型为柔性扁平足的关节应力筛查提供了低成本替代方案，可辅助临床决策（如矫形鞋垫设计），节省时间和经济成本。后续研究可探索机器学习优化模型精度及拓展至其他下肢畸形评估。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论；专业术语如musculoskeletal modeling、GRF等均保留英文缩写及符号规范。）