量化足底软组织的机械和形态学特性：一种关于技术、方法及其临床应用特性的系统综述

《BMC Biomedical Engineering》：Quantifying mechanical and morphological properties of plantar foot soft tissues: a systematic review of techniques, methods and their clinimetric properties

　　

摘要

背景

足底软组织在承重活动中起着吸收和分布机械应力的关键作用。准确量化其机械和形态特性对于理解负荷分布、组织完整性以及管理糖尿病足等疾病至关重要。然而，目前尚不清楚最适宜研究这些特性的最佳技术。本系统评价旨在评估现有技术的临床学属性（即可靠性、有效性和重复性），以确定最适合研究和临床实践的技术。

方法

根据PRISMA指南，我们系统地搜索了MEDLINE、EMBASE和Web of Science中关于足底软组织机械或形态特性的研究。评估了报告所用技术可靠性、有效性和/或重复性的研究，并使用已发布的临界值来解释临床学结果。最后，使用COSMIN偏倚风险工具对研究的方法学质量进行了评估。

结果

在筛选的4115项研究中，有37项被纳入分析。共确定了9种用于评估机械特性的技术（例如基于弹性成像和压痕的技术、硬度计、光学相干断层扫描）以及6种用于评估形态特性的技术（例如CT、MRI、超声）。可靠性（29/37项研究）和重复性（23/37项研究）被频繁报告，而有效性评估则较为有限（4/37项研究），这可能是由于体内有效性评估的方法学复杂性，包括缺乏足底软组织力学的公认参考标准。不一致的统计方法（26/37项研究）和有问题的盲法设置（26/37项研究）是研究中报告最多的方法学局限性。只有剪切波弹性成像（SWE）和超声全面研究了可靠性和有效性。超声在以MRI和X光作为形态特性测量参考时表现出良好的至优异的可靠性（ICC = 0.70–0.99）和中等至强的有效性（r = 0.5–1.0）。尽管SWE在评估机械特性时具有出色的评分者内可靠性（ICC > 0.90）和强有效性（R2 = 0.91），但仍存在系统性的测量偏差，这可能与组织各向异性、探针压力和边界条件效应有关。对于这两种技术，操作者相关因素（如探针位置、压力、倾斜角度以及所使用的耦合凝胶量）可能会影响测量结果。

结论

在现有技术中，SWE和超声目前拥有最一致和最全面的临床学证据支持，被认为是最适合量化足底软组织机械和形态特性的技术。然而，研究设计、测试条件和分析方法的多样性限制了研究之间和技术之间的比较，这凸显了进一步研究临床学特性的必要性，以及开发更稳健和/或更有效技术的需求。标准化测量协议（例如探针位置和压力、耦合介质、足部定位）以及临床学结果的统计报告将显著提高未来研究的可比性，有望在未来整合到足底组织健康量的监测方法中。

背景

足底软组织在承重活动中起着吸收和分布机械应力的关键作用。准确量化其机械和形态特性对于理解负荷分布、组织完整性以及管理糖尿病足等疾病至关重要。然而，目前尚不清楚最适宜研究这些特性的最佳技术。本系统评价旨在评估现有技术的临床学属性（即可靠性、有效性和重复性），以确定最适合研究和临床实践的技术。

方法

根据PRISMA指南，我们系统地搜索了MEDLINE、EMBASE和Web of Science中关于足底软组织机械或形态特性的研究。评估了报告所用技术可靠性、有效性和/或重复性的研究，并使用已发布的临界值来解释临床学结果。最后，使用COSMIN偏倚风险工具对研究的方法学质量进行了评估。

结果

在筛选的4115项研究中，有37项被纳入分析。共确定了9种用于评估机械特性的技术（例如基于弹性成像和压痕的技术、硬度计、光学相干断层扫描）以及6种用于评估形态特性的技术（例如CT、MRI、超声）。可靠性（29/37项研究）和重复性（23/37项研究）被频繁报告，而有效性评估则较为有限（4/37项研究），这可能是由于体内有效性评估的方法学复杂性，包括缺乏足底软组织力学的公认参考标准。不一致的统计方法（26/37项研究）和有问题的盲法设置（26/37项研究）是研究中报告最多的方法学局限性。只有剪切波弹性成像（SWE）和超声全面研究了可靠性和有效性。超声在以MRI和X光作为形态特性测量参考时表现出良好的至优异的可靠性（ICC = 0.70–0.99）和中等至强的有效性（r = 0.5–1.0）。尽管SWE在评估机械特性时具有出色的评分者内可靠性（ICC > 0.90）和强有效性（R2 = 0.91），但仍存在系统性的测量偏差，这可能与组织各向异性、探针压力和边界条件效应有关。对于这两种技术，操作者相关因素（如探针位置、压力、倾斜角度以及所使用的耦合凝胶量）可能会影响测量结果。

结论

在现有技术中，SWE和超声目前拥有最一致和最全面的临床学证据支持，被认为是最适合量化足底软组织机械和形态特性的技术。然而，研究设计、测试条件和分析方法的多样性限制了研究之间和技术之间的比较，这凸显了进一步研究临床学特性的必要性，以及开发更稳健和/或更有效技术的需求。标准化测量协议（例如探针位置和压力、耦合介质、足部定位）以及临床学结果的统计报告将显著提高未来研究的可比性，有望在未来整合到足底组织健康的定量监测方法中。