基于关节测量仪的测量方法在评估第一掌骨相对和绝对活动度方面的有效性与可靠性：一项尸体生物力学研究

《Journal of Biomechanics》：Validity and reliability of arthrometer-based measures of the first ray relative and absolute mobility: A cadaveric biomechanical study

　　弗洛朗·莫伊塞内（Florent Moissenet）| 米卡埃尔·科尔莱（Micka?l Chollet）| 昆汀·普拉兹（Quentin Praz）| 斯皮里东·斯科伊纳斯（Spyridon Schoinas）| 杰里米·奥利维耶（Jeremy Olivier）| 安托万·阿克（Antoine Acker）| 阿尔贝托·巴莱兹（Alberto Bailez）| 马蒂厄·阿萨尔（Mathieu Assal）| 斯蒂芬·阿曼（Stéphane Armand）

**瑞士日内瓦大学外科系生物力学与外科转化研究**

**摘要**
第一跖骨的过度活动与许多前足病理有关，但其定量评估仍然具有挑战性。传统的仪器方法主要关注第一跖骨的孤立性背侧移位，这可能无法反映前足内的生理负荷分布。这项尸体生物力学研究评估了两种基于关节测量仪的测量方法的可靠性和结构有效性：第一跖骨的绝对活动度（FRAM）和相对活动度（FRRM），分别在第一跖骨单独受力和第一跖骨与其余小跖骨同时受力时进行测量。使用自动前足关节测量仪对十个新鲜冷冻的尸体下肢段进行了测试。通过类内相关系数、测量标准误差和最小可检测变化来量化测量内的可靠性。通过将FRAM和FRRM与生物力学参考指标进行关联来评估结构有效性，该参考指标是通过光学运动捕捉技术测量的第一跗跖关节和内侧舟楔关节的上下移位之和。线性混合效应模型用于描述每种受力模式下的关节运动行为。FRRM表现出极好的测量内可靠性（ICC = 1.00）以及与参考指标的高正相关性（R = 0.70，p < 0.001）。FRAM也显示出良好的可靠性（ICC = 0.97），但绝对测量误差较大，与参考指标的正相关性中等（R = 0.63，p < 0.001）。与孤立性受力相比，对称性受力能更有效地激活第一跖骨的近端关节，而孤立性受力主要使第一跗跖关节活动。这些发现表明，基于关节测量仪的第一跖骨活动度评估对受力模式敏感，对称性受力比传统的孤立性方法提供了更具生物力学代表性的评估。

**1. 引言**
第一跖骨的过度活动越来越多地被认为是各种前足疾病发展和进展的关键因素（Gérard等人，2008年；Raikin等人，2014年；Singh等人，2016年）。内侧柱的过度柔韧性改变了第一跖骨与其余小跖骨之间的正常负荷分配关系（Coughlin和Jones，2007年；Glasoe和Michaud，2019年；Roukis等人，1996年；Roukis和Landsman，2003年；Voellmicke和Deland，2002年），从而影响了步态过程中足部三脚架结构的稳定性（Morgan等人，2022年；Shono等人，2022年）。因此，准确识别第一跖骨的过度活动对于指导保守治疗和手术治疗至关重要，特别是考虑到它对拇外翻发病率的潜在影响（Coetzee等人，2004年；Doty和Coughlin，2013年；Ellington等人，2011年；Gérard等人，2008年；Raikin等人，2014年；Santrock和Smith，2018年；Schmidt等人，2014年）。
在临床实践中，第一跖骨的活动度通常通过Morton描述的手动检查技术进行评估，后来被多位作者改进（Gérard等人，2008年；Morton，1928年；Polokoff，1974年）。然而，这些技术存在较大的检查者依赖性（Glasoe等人，2002年；Glasoe等人，2005年；Shirk等人，2006年），并且缺乏对前足施加的力量的量化（Pierobon等人，2025年）。为了解决这些局限性，Klaue等人描述了一种基于仪器的客观评估方法，通过向第一跖骨施加背侧负荷来测量其绝对活动度（FRAM），同时稳定其余小跖骨（Klaue等人，1994年）。这种孤立性评估方法在最近的临床研究中得到广泛应用（Kaur和Meyr，2023年；Pasapula等人，2021年；Saengsin等人，2025年；Singh等人，2016年），并成为后续仪器测量系统的参考（Glasoe等人，2005年；Morgan等人，2021年；Roukis和Landsman，2003年）。
然而，最近有人质疑这种绝对活动度是否充分反映了步态过程中内侧前足的生理力学特性（Pierobon等人，2025年）。实际上，体外动态步态模拟显示，跖骨在站立和蹬地阶段表现出协调但不同步的运动，以及前足之间的显著相互运动和变形（Nester等人，2007年）。这表明第一跖骨的活动度是由其与相邻跖骨之间的韧带、囊组织和足底软组织的相互作用产生的，而不仅仅是单纯的跗跖关节和舟楔关节的单独运动。为了捕捉这种运动行为，开发了一种自动关节测量仪（LaxiPed），用于在对称性受力（作用于内侧第一跖骨和外侧第二至第五跖骨）下测量第一跖骨的相对活动度（FRRM）（Pierobon等人，2025年）。这种受力模式允许内侧足弓比之前使用的孤立性受力模式更自然地变形（Glasoe等人，2005年；Klaue等人，1994年；Morgan等人，2021年；Roukis和Landsman，2003年）。
尽管FRAM和FRRM都旨在表征第一跖骨的活动度，但它们在多大程度上反映了内侧柱的关节运动学仍不清楚。从生物力学的角度来看，第一跖骨的活动度是由第一跗跖关节和内侧舟楔关节的共同运动产生的，而不仅仅是单个关节的运动（Nester等人，2007年）。特别是，这两个关节的上下移位都对第一跖骨在受力下的活动有所贡献。

**2. 方法**
2.1. 研究设计**
这项单中心尸体生物力学研究获得了日内瓦州研究伦理委员会的批准（CER 2025–00276）。所有程序均符合关于使用人类尸体材料进行研究的机构和国家规定。从日内瓦医学院解剖教学单元获得了十个尸体下肢段，所有样本均来自当地的尸体捐赠计划。
根据Fisher的z转换公式估计了所需的样本量（R 4.4.2，新西兰奥克兰大学；RStudio v.2024.12.0 build 467，Posit，美国马萨诸塞州）。假设预期的相关系数为r = 0.80，零相关系数为r = 0，双侧α = 0.05，统计功效为0.80，计算得出目标样本量为n = 10。
2.2. 样本准备**
下肢段来自新鲜冷冻的成人尸体标本。系统检查了所有足部和踝关节，并排除了显示严重退行性关节疾病（除拇外翻外）或任何先前骨科手术的标本。每个下肢段从股骨中部延伸到远端趾骨，保留了所有骨骼、韧带、囊组织和软组织结构。标本存放在-20°C下，并在室温下解冻过夜后进行准备。
从胫距关节线向上10厘米处开始进行肌腱准备。识别并仔细分离跟腱、胫前肌腱、胫后肌腱和腓长肌腱，并在10厘米标记处切断。保留了足部的所有远端软组织。为了在切断处固定肌腱，使用Vicryl 2缝线（Ethicon，美国新泽西州）在每根肌腱上放置了两个到三个锁定环，以确保稳定的锚固和均匀的负荷分布。
骨骼准备包括在插入第一跖骨、内侧楔骨和舟骨的皮质内针上安装四个反射标记。使用Fluoroscopy（Ziehm Vision RFD 3D C-arm X-ray系统，Ziehm Imaging GmbH，德国）系统地检查了针的正确放置和相邻骨骼或针之间的潜在干扰。为了保持膝关节屈曲90°，在股骨远端和胫骨近端之间插入了一根额外的横向针。然后将整个肢体固定在一个定制的木制支撑架上，以防止股骨段移动，并使用24排CT设备（Somatom Drive计算机断层扫描仪，西门子医疗保健，德国）进行扫描。扫描参数如下：视野50厘米；矩阵512x512；层厚0.5毫米；重建间隔0.3毫米；电压120 kVp；电流100 mA。
2.3. 构造定义及相关测量仪器**
使用了一种新的自动前足关节测量仪（图1）来定量评估第一跖骨的活动度（Pierobon等人，2025年）。简要来说，将第一跖骨和小跖骨分别放置在内侧和外侧支撑架上后，该设备同时记录两个支撑架的垂直位移，同时每个支撑架施加从10 N到50 N的逐渐增加的相等负荷（对称受力模式；图1）。负荷以位移控制的方式施加，系统逐渐增加负荷直到达到每个目标力值。低于10 N的负荷未被纳入分析，因为该区域主要由软组织柔韧性主导，导致变异性增加和重复性受限。只有在力信号稳定在所需值后才会记录测量结果，然后再进行下一个负荷增量。选择最大负荷50 N是基于Glasoe等人（2000年）的先前研究，该研究认为这个幅度足以使第一跖骨完全移动而不会引起受试者不适。在对称受力模式下，该负荷独立地施加在两个支撑架上，确保每个前足柱受到相似的负荷。FRRM定义为在10 N时两个支撑架之间的初始垂直位移差与50 N时相应位移差之间的差值，从而量化第一跖骨的净相对位移。

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**图1. 自动前足关节测量仪（左）及该测量仪允许的两种受力模式（右）用于评估第一跖骨活动度。在对称受力模式下，设备同时记录位于第一跖骨和小跖骨下的两个支撑架的垂直位移，每个支撑架施加从10 N到50 N的逐渐增加的相等负荷（蓝色箭头），以测量第一跖骨的相对活动度（FRRM）。在孤立受力模式下，设备记录施加逐渐增加的负荷（蓝色箭头）在10 N到50 N的第一跖骨上的内侧支撑架的垂直位移，同时手动固定第二至第五跖骨（红色箭头）在固定的外侧支撑架上，以测量第一跖骨的绝对活动度（FRAM）。**
相同的关节测量仪也被用来重现Klaue等人（1994年）建立的测量方法。在这种模式下，检查者手动固定第二至第五跖骨在固定的外侧支撑架上，而设备记录施加逐渐增加的负荷（蓝色箭头）在10 N到50 N的第一跖骨上的内侧支撑架的垂直位移（孤立受力模式；图1）。FRRM的相同负荷控制原理也应用于FRAM，但仅适用于内侧支撑架。FRAM定义为在10 N时内侧支撑架的初始垂直位移与50 N时相应位移之间的差值，从而量化第一跖骨的净绝对位移。**
FRRM和FRAM都与一个基于生物力学的参考指标进行了比较，该指标代表第一跖骨的活动度。虽然第一跖骨的运动本质上是三维的，包括旋转和内外侧分量，但上下移位在检测第一跖骨过度活动方面表现出高敏感性，支持使用位移作为关节松弛的主要指标（Saengsin等人，2025年）。因此，参考指标定义为在第一跗跖关节（第一跖骨相对于内侧楔骨）和内侧舟楔关节（内侧楔骨相对于舟骨）处测量的上下移位幅度之和。这些移位是使用基于光学运动捕捉系统（11个Miqus M3相机，Qualisys，瑞典）的黄金标准方法（采样频率100 Hz）进行量化的，该系统跟踪安装在皮质内针上的9毫米反射标记簇的3D轨迹。参考测量与FRRM和FRAM的记录同时进行。
FRRM、FRAM和参考指标的离散值通过样条函数从10 N到50 N（5 N增量）的装置负荷进行插值，并存储以供后续分析。参考指标测量在对称和孤立受力模式下均进行，以便分别与FRRM和FRAM进行直接比较。关于数据处理器和联合运动学计算的详细信息，请参见补充材料2.4。2.4 实验程序使用定制的测试台（图2）记录基于关节测量仪的测量结果。下载：下载高分辨率图像（172KB）下载：下载全尺寸图像图2. 定制测试台的概览，包括关节测量仪、肌腱加载滑轮系统以及装有传感器的下肢。首先，仔细对齐脚和胫骨，以确保跖骨在关节测量仪支撑上的正确位置，并保持胫腓段的垂直方向。其次，使用连接到不可伸展电线和校准重物的滑轮系统来拉伸跟腱、胫前肌腱、胫后肌腱和腓长肌腱。对跟腱施加的张力通过足底筋膜产生对跖骨的足底加载，而其余肌腱则被调整以控制脚的冠状对齐和整体稳定性。此外，还对胫骨施加垂直负载，以抵消跟腱引起的足底屈曲力矩，确保脚跟与其支撑物持续接触。初始肌腱负载根据每块肌肉的生理横截面积进行比例调整（Carbone等人，2015年），然后进行微调，以实现样本间的相似脚部配置。这种调整基于标准化的设置程序，依赖于视觉和机械对齐，而不使用量化的解剖学指标。所有样本在测试前都采用了相同的程序。每只脚都经历了一个初始预处理阶段，包括循环加载，以稳定软组织的机械响应。随后，使用对称加载模式收集了三次FRRM测量结果，然后使用孤立加载模式进行了三次FRAM测量。2.5 统计分析使用组内相关系数ICC(3,1)（Shrout和Fleiss，1979年）、测量标准误差（SEM）以及95%置信水平下的最小可检测变化（MDC95）来量化FRRM和FRAM的会话内可靠性。ICC估计值被分类为差（< 0.5）、中等（0.5至0.75）、良好（0.75至0.90）和优秀（≥ 0.90）（Koo和Li，2016年）。这些分析是在R（v. 4.4.2，R Project，新西兰奥克兰大学）和RStudio（v.2024.12.0 build 467，Posit，美国马萨诸塞州）中进行的。FRRM和FRAM的构念有效性是根据COSMIN指南进行假设检验的（Mokkink等人，2023年）。选择相关系数的依据是每个关节测量仪构念与参考构念之间线性关系的残差分布。具体来说，当残差满足Shapiro-Wilk检验的正态性假设时，使用皮尔逊相关系数。对于每个相关性，通过自助重采样（10,000次重采样）获得95%置信区间，以考虑抽样不确定性。还进行了留一法影响分析，以评估有效性估计的稳健性并识别潜在的影响测量（Cook，1979年）。相关系数被分类为非常高（> 0.9）、高（0.7至0.9）、中等（0.5至0.7）、低（0.3至0.5）和可以忽略（< 0.3）（Mukaka，2012年）。由于每个样本在加载增量下获得了多次观测值（3次测量），因此还拟合了一个线性混合效应模型，将关节测量仪得出的测量值作为固定效应，样本作为随机截距，以考虑重复测量的非独立性（Iannaccone等人，2021年）。报告了标准化回归系数（β）及其相关的p值，以量化关联强度，同时考虑样本级别的聚类。为了表征每种加载模式引发的关节运动行为，使用线性混合效应模型比较了第一跗跖关节和内侧舟楔关节的上下平移，将加载模式设置为固定效应，样本作为随机截距。该分析旨在确定这两种加载模式是否激活了整个内侧列的运动链。通过检查残差和随机效应分布来视觉验证模型假设。这些分析是在Matlab（R2022b；MathWorks，美国马萨诸塞州）中进行的。3. 结果3.1 样本表1报告了下肢各部分的特点以及施加在肌肉肌腱和胫骨上的相应负载。所有部分中的胫前肌腱、胫后肌腱和腓长肌腱的负载是相同的，而跟腱和胫骨的负载在不同下肢部分之间有所不同。表1. 下肢各部分的特点以及施加在肌肉肌腱和胫骨上的相关负载。空单元S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10平均值（SD）性别（F/M）FFFFFFFFFF?年龄（岁）8997869393909292978691.5（3.9）侧别（R/L）RLRRLRRLRL?内翻肌加载（N）14.914.914.914.914.914.914.914.914.914.914.914.9（0.0）外翻肌加载（N）19.519.619.519.519.519.519.519.519.519.519.519.5（0.0）小腿加载（N）887.7895.5453.1472.9445.2450.1504.3481.2909.3443.1594.2（199.4）胫骨加载（N）189.8203.2272.5261.8364.9316.6221.9234.8202.8311.1257.9（58.2）缩写：F：女性；M：男性；R：右；L：左；Calf：跟腱；Invertors：胫前肌腱和胫后肌腱；Evertors：腓长肌腱；SD：标准差。3.2 构念可靠性FRRM和FRAM的会话内可靠性估计以及描述性统计数据总结在表2中。表2. 基于关节测量仪的第一趾相对和绝对活动度的测量指标的描述性统计数据和会话内可靠性估计。指数平均值（mm）标准差（mm）95%置信区间（mm）ICC测量标准误差（mm）MDC95（mm）FRRM5.64.0[4.0; 7.1]0.9980.20.5FRAM9.23.2[8.0; 10.4]0.9710.61.6缩写：SD：标准差；CI95%：95%置信区间；ICC：组内相关系数；SEM：测量标准误差；MDC95：最小可检测变化；FRRM：第一趾相对活动度；FRAM：第一趾绝对活动度。FRRM显示出极好的会话内可靠性，具有非常高的ICC估计值，绝对测量误差保持在1毫米以下。FRAM也显示出极好的相对可靠性，但绝对测量误差明显较高，SEM和MDC95值也比FRRM大。3.3 构念有效性Shapiro-Wilk检验表明，FRRM或FRAM的线性模型的残差没有违反正态性假设（p > 0.05）。FRRM与参考构念显示出高正相关（皮尔逊R = 0.70，95% CI 0.51至0.84，p < 0.001）（图3）。留一法分析显示相关系数范围从r = 0.66到0.75，表明这种关联不是由任何单一测量值驱动的。考虑样本内重复测量的线性混合效应建模得出了相似的关联（标准化β = 0.70，p < 0.001）。下载：下载高分辨率图像（281KB）下载：下载全尺寸图像图3. 基于关节测量仪的每个构念（第一趾相对活动度 - FRRM，第一趾绝对活动度 - FRAM）与参考构念（在第一跗跖关节和内侧舟楔关节测量的上下平移幅度之和）之间的相关性。每个填充标记表示一个测量值（每个样本每个构念三次测量）。实线代表最小二乘回归，阴影区域代表其95%置信带。图中的每个皮尔逊相关系数R以及右侧的留一法（LOO）稳健性分析结果（虚线代表与每个样本相关的三次测量得到的皮尔逊相关系数）。FRAM与参考构念显示出中等正相关（皮尔逊R = 0.63，95% CI 0.37至0.80，p < 0.001）。留一法相关性范围从r = 0.57到0.66，表明这种关联不是由任何单一测量值驱动的。考虑样本内重复测量的线性混合效应建模得出了相似的关联（标准化β = 0.59，p = 0.007）。3.4 关节运动行为在第一跗跖关节，没有观察到加载模式对上下平移的显著影响（图4）。线性混合效应模型显示，在对称加载模式下，平均平移为0.8毫米（95% CI 0.3至1.4毫米，p = 0.002），与孤立加载模式相比没有统计学上的显著差异（模式效应 = 0.2毫米，95% CI ?0.6至0.9毫米，p = 0.621）。与样本因子相关的随机截距方差可以忽略不计，而残差变异性仍然很大（残差SD = 1.4毫米）。下载：下载高分辨率图像（114KB）下载：下载全尺寸图像图4. 使用对称和孤立加载模式测量第一跗跖关节和内侧舟楔关节的上下平移的箱形图（** p < 0.01）。在内侧舟楔关节，加载模式对上下平移有显著影响（图4）。线性混合效应模型显示，在孤立加载模式下稳定较小的跖骨与对称加载模式相比，关节平移显著减少（模式效应：?0.7毫米，95% CI ?1.1至?0.3毫米，p = 0.0027）。样本间的变异性再次可以忽略不计，而残差变异性适中（残差SD = 0.9毫米）。4. 讨论这项尸体研究旨在评估两种基于关节测量仪的第一趾活动度测量方法的有效性和可靠性，即第一趾绝对活动度（FRAM）和第一趾相对活动度（FRRM），并表征它们各自的加载模式引发的关节运动行为。目前的发现表明，这两种测量方法都表现出良好的到极好的会话内可靠性。然而，在对称加载下测量的FRRM与参考构念的关联比在传统孤立第一趾加载下测量的FRAM更强且更一致。这些结果挑战了长期以来依赖孤立第一跖骨位移作为第一趾活动度替代指标的做法，并支持转向更好地反映前足内侧-外侧负载共享的评估方法。4.1 第一趾相对和绝对活动度测量的有效性和可靠性目前无法直接与先前的研究进行比较，因为文献中尚未使用对称加载模式。关于FRAM，本研究中测量的幅度（平均值：9.2毫米，范围：4.7–17.3毫米）高于Jones等人（2005年）报告的尸体数据（平均值：7.5毫米，范围：4.0–11.0毫米）。这些差异可能是由于尸体数据固有的较大样本间变异性造成的，这从两项研究中报告的广泛范围可以看出。此外，测量设备和实验条件的差异，特别是在加载应用方面的差异，预计会影响测量的第一趾活动度。值得注意的是，在Jones等人的研究中，第一趾运动是通过对主观终点的手动背屈来评估的，而本研究采用了受控的加载协议，这可能部分解释了观察到的更大位移。本研究中观察到的FRAM的会话内可靠性与文献中报告的相似（ICC = 0.97，SEM = 0.6毫米，MDC95 = 1.6毫米），尽管绝对测量误差更高。先前的体内研究通常报告了较高的会话内可靠性，ICC值范围从0.85到0.98，SEM值范围从0.2到0.4毫米（Glasoe等人，2002年，Glasoe等人，2005年，Morgan等人，2021年）。这些差异再次可能是由于研究方法上的差异，包括使用体内与尸体条件、加载幅度的差异（45–55牛顿）以及外侧列稳定方法的差异（机械夹紧与手动固定）。最后，虽然一些先前的研究通过将FRAM或等效方法与外部参考方法（如放射学或基于设备的垂直位移评估）进行比较来探讨其有效性（Jones等人，2005年），但这些方法并未直接量化内侧列的关节级运动学。因此，FRAM在多大程度上反映了第一跗跖关节和舟楔关节的联合运动仍然很大程度上未得到研究。在这方面，本研究通过直接将基于关节测量仪的测量值与关节平移联系起来，从而扩展了对FRAM和FRRM的生物力学解释，超出了之前基于外部位移的验证。4.2 加载模式对关节运动行为的影响数十年来，孤立加载模式一直是测量第一趾活动度的参考方法（Glasoe等人，2005年，Klaue等人，1994年，Roukis和Landsman，2003年）。然而，这种加载范式与步态生物力学不同，在步态生物力学中，分散的前足加载和动态的内侧-外侧负载共享导致协调但不同步的跖骨运动（Nester等人，2007年，Pierobon等人，2025年）。通过刚性约束较小的跖骨，孤立加载模式消除了这些相互作用，因此可能无法捕捉到第一趾活动度的临床相关方面（Rolling等人，2002年）。对称加载模式通过保持前足结构之间的更功能性机械耦合来解决这一限制。我们的发现表明，这种模式更好地激活了整个内侧列的运动链，包括在孤立加载下基本上受到限制的舟楔关节的近端活动度（图4）。这种激活可能是通过释放舟楔关节之间的机械约束来实现的，这一机制具有直接的临床相关性。值得注意的是，Kimura等人证明，在承重条件下，外翻足的舟楔关节1-2关节活动度（0.8°背屈，1.0°内翻）明显大于正常足（分别为0.1°和0.2°），直接将舟楔关节的活动度与第一趾病理联系起来（Kimura等人，2018年）。舟楔关节是内侧列活动度的一个重要但常被忽视的组成部分。由于内侧和中间楔骨之间的几何互锁，内侧楔骨的运动与中间楔骨的运动在机械上是耦合的（Casciato等人，2021年）。当外侧前足柱在孤立加载模式下被固定时，这种耦合有效地限制了中间楔骨的运动，导致内侧楔骨的功能性锁定。因此，孤立加载模式主要限制了舟状骨-楔骨关节对整个第一跖骨运动的影响。相比之下，对称加载模式保留了外侧跖骨的运动，允许更大的近端活动度，包括在舟状骨-楔骨关节处。通过捕捉内侧和外侧柱之间的相对位移，这种方法更好地反映了内侧柱的内部变形，因此可能提供更具有代表性的第一跖骨力学评估。未来的研究应该直接量化不同加载模式下楔骨间的运动学，包括内侧和中间楔骨的运动，以进一步阐明这种耦合机制的作用。

4.3. 临床和生物力学意义
FRRM与参考结构之间的更强且更一致的相关性表明，对称加载比孤立加载提供了更符合生理学的第一跖骨活动度评估。通过保持内侧-外侧负荷共享，这种方法更有可能捕捉到在功能条件下出现的不稳定模式，而这些模式在人工稳定外侧柱时可能未被发现。这可能部分解释了之前报道的传统第一跖骨活动度评估与负重活动期间功能结果之间的不一致性（Cornwall等人，2006年）。
在舟状骨-楔骨关节观察到的显著个体间变异性进一步表明，第一跖骨活动度的近端贡献高度依赖于个体中足的解剖结构和韧带特性（Ajmani等人，1984年；Castro等人，2010年）。这种变异性可能反映了真正的解剖异质性，而不仅仅是测量噪声，表明没有单一的关节测量指标能够完全描述所有个体的内侧柱力学。因此，FRRM捕捉了前足内的负荷共享行为，反映了一个不同的力学结构，而不是作为内侧柱功能的独立描述符（Dietze等人，2013年）。
未来的研究应该确定FRRM的参考值，并评估其在病理条件下的行为及其与足底压力分布或动态步态参数等功能指标的关系。目前正在进行中的体内研究正在调查其支持临床整合的区分能力。

4.4. 方法学考虑和局限性
在解释这些发现时，应考虑几个局限性。首先，尽管目前的尸体实验旨在再现内侧和外侧前足柱之间的运动学耦合，但它没有模拟步态过程中的动态推进、主动肌肉收缩或地面反作用力。在体内，主动肌肉收缩可能会动态调节前足内的内侧-外侧负荷共享，从而影响内侧柱的运动学。需要进一步的研究来探讨这些因素如何影响内侧前足的运动学，例如使用动态控制的肌腱加载或肌肉骨骼建模方法。其次，虽然使用同质样本减少了与测量方法无关的解剖变异性，并允许在不同加载模式之间进行一致比较，但目前的发现可能不具有完全的普遍性。该队列仅由老年女性样本组成（平均年龄：91.5岁），与年轻人群相比，年龄相关的骨质量、韧带硬度和关节顺应性的变化可能会增加被动活动度。因此，需要在年轻人群和体内条件下进一步确认这些发现，例如使用双平面X光透视。第三，为了确保可比较的预加载条件，肌腱力量在所有样本中保持一致，但这牺牲了个体特定的神经肌肉协调和生理负荷。跟腱负荷大约相当于肌肉骨骼模型中报告的峰值肌肉力量的10%（Carbone等人，2015年）。由于离体条件下缝合肌腱的拉伸阻力有限，无法施加更高的负荷，但仍足以保持前足与关节测量仪支撑的接触，并确保稳定、可重复的测试条件。此外，肌腱负荷的微调依赖于对足部配置的定性评估，因为实验设置不允许定量监测足部对齐情况。第四，楔骨间的运动学没有直接量化，因此应谨慎解释所提出的耦合机制。

5. 结论
基于关节测量仪的第一跖骨活动度评估对加载模式敏感。虽然对称加载模式（FRRM）和孤立加载模式（FRAM）都与内侧柱的运动学有显著关联，但对称加载提供了更符合生理学的内侧柱行为评估。

代码和数据可用性
代码可在以下GitHub仓库获取：https://github.com/fmoissenet/LAXIPED_Toolbox。数据可应要求提供给相应作者。

作者贡献声明
Florent Moissenet：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原始草稿、可视化、验证、软件、资源、方法学、研究、正式分析、数据管理、概念化。
Micka?l Chollet：撰写 – 审稿与编辑、验证、方法学、研究、数据管理。
Quentin Praz：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、软件、资源、方法学、研究、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。
Spyridon Schoinas：撰写 – 审稿与编辑、验证、软件、资源、方法学、研究、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。
Jeremy Olivier：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源、方法学。
Antoine Acker：撰写 – 审稿与编辑、验证、资源、方法学、研究、正式分析。
Alberto Bailez：撰写 – 审稿与编辑、方法学。
Mathieu Assal：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、资源、方法学、研究、正式分析、概念化。
Stéphane Armand：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源、项目管理、方法学。