健康年轻成人动态足底压力评估的临床参考值:性别差异与双侧对称性

《Life》:Clinical Reference Values for Dynamic Plantar Pressure Assessment in Healthy Young Adults: Sex Differences and Bilateral Symmetry

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Life 3.4

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  本研究旨在建立健康年轻成人动态足底负荷的、按性别与侧别划分且平台与人群特异的描述性参考数据集,并探讨区域变异性、左右平均差异及女性与男性受试者间的差异。方法:一项横断面观察性研究在预设质量控制程序后从初始招募的102名受试者中纳入90名健康年轻成人。在标准条件

  
本研究旨在建立健康年轻成人动态足底负荷的、按性别与侧别划分且平台与人群特异的描述性参考数据集,并探讨区域变异性、左右平均差异及女性与男性受试者间的差异。方法:一项横断面观察性研究在预设质量控制程序后从初始招募的102名受试者中纳入90名健康年轻成人。在标准条件下使用RSscan平台获取双侧足底负荷记录。最大力(Maximum force, MaxF)、冲量(impulse)和接触面积(contact area)作为十个解剖足底区域的主要参考参数进行分析,负荷率(load rate)在变异性分析中额外评估。计算按性别与侧别划分的描述性统计量,并使用变异系数(coefficient of variation, CV)评估个体间变异性。左右平均差异采用配对Student t检验评估。女性与男性受试者间差异按每侧分别采用Welch独立样本t检验评估,并采用Benjamini–Hochberg错误发现率(false discovery rate, FDR)校正多重比较。结果:获得了最大力、冲量和接触面积按性别与侧别划分的描述性参考值。最大力与冲量在足跟和中央跖骨区最高,而接触面积在中足和足跟最大。接触面积在各足底区域显示较低个体间变异性,而最大力表现出更大的区域变异性,尤其在前足。经多重比较校正后,若干参数和足底区域观察到女性与男性受试者间的显著差异。左右足对应足底负荷参数未检测到统计学显著的均值侧别差异(均p > 0.05);该发现不应被解释为个体双侧对称或等效的证据。结论:本研究提供了在标准采集条件下使用RSscan系统评估的健康年轻成人足底负荷的平台与人群特异描述性参考数据集。报告数值可作为可比测量条件下评估的描述性基准;但不应被解释为诊断阈值。在更广泛临床应用前,需在更大更多样人群及不同足底压力测量系统中进一步验证。
研究背景与立题依据
步行是关节、肌肉与神经肌肉控制机制协同参与的复杂生物力学过程,尽管步态总体模式共享,但个体间存在细微变异。仪器化步态分析可提供客观定量数据,其中动态足底压力评估(dynamic plantar pressure assessment)能细致反映足-地交互作用下的区域力分布与负荷特征。目前该领域的主要局限在于缺乏跨人群与跨设备可比的标准化参考值,既往研究因人群特征、采集协议与设备因素差异而变异性较大。性别、人体测量学特征与步行条件均会影响足底负荷,且健康人群内部亦存在变异;同时正常步态虽被认为对称,但轻微不对称可能反映功能适应或自然生物学变异。因此,在同源人群中建立可靠、按平台与人群特异的参考值,有助于提升动态足底压力评估的临床解释力。研究人员假设健康年轻成人动态足底负荷呈现一致的区域模式、无系统性左右均值差异,且在选定参数上存在可测量的性别相关差异,某些区域个体间变异性更低,从而提供更稳定的描述性参考。
本研究发表于《Life》,通过对健康年轻成人使用RSscan平台在标准协议下采集双侧动态足底压力,建立按性别与侧别划分的最大力(MaxF)、冲量、接触面积描述性参考值,分析区域变异性、左右差异与性别差异,明确该数据集的平台与人群特异性及非诊断阈值属性。
主要关键技术方法
研究人员采用横断面观察性设计,从体育与运动学院招募18–40岁无下肢病理的健康体力活动年轻成人作为便利样本,初始102人经质量控制排除12人,最终90人(女40,男50)。使用RSscan Footscan Scientific平台(采样200 Hz)嵌入6 m步道,裸足自选速度单步协议采集,每侧取3次有效试验均值;有效试验要求全足接触、稳定足跟着地、总接触时间600–800 ms且无技术伪影。足底划分为10个解剖区(踇趾、2–5趾、跖骨1–5、中足、内侧跟、外侧跟)。统计上计算均值、标准差、范围与变异系数(CV);左右差异用配对Student t检验,性别差异按侧别用Welch独立样本t检验并作Benjamini–Hochberg FDR校正(60次比较),效应量报Hedges’ g。
研究结果
3.1 人口学与人体测量学特征
最终90人,女23.50±2.08岁、男22.11±2.10岁;男身高体重更大,BMI两组均正常。该同质年轻体力活动人群适合建立参考值。
3.2 动态足底压力参数的性别特异参考值
按性别与左右足给出MaxF、冲量、接触面积均值、SD与范围。两性别均显示MaxF与冲量在内侧/外侧跟与中央跖骨(跖骨2–4)最高,接触面积在中足最大、前足与跟区较小;左右足与男女间区域模式高度一致,男绝对值多数更高但空间格局相似。
3.3 动态足底负荷参数的个体间变异性
以CV评估:MaxF变异性最大,多数区域/组CV>20%,趾、跖骨与中足尤甚(女右2–5趾达65.2%,右跖骨1达66.2%),跟区较低(女15.5%–19.3%,男约20%–22%);冲量CV多10%–20%,男跖骨1–2可低至5.1%–7.2%;接触面积CV全部<20%(7.7%–19.4%),若干跖骨与跟区<10%。即变异性具参数与区域依赖性,MaxF离散度最高、接触面积最低。
3.4 动态足底负荷参数的性别相关差异
FDR校正后,MaxF在跖骨1/3/4/5、中足、内侧跟双侧男>女显著,踇趾、2–5趾、跖骨2、外侧跟不显著;冲量在右2–5趾、跖骨1–4、中足、内侧跟双侧男>女显著;接触面积在所有区域双侧男>女均显著且部分效应量大。性别差异具参数与区域选择性,接触面积最一致。
3.5 动态足底负荷参数的左右比较
配对t检验显示所有对应参数左右均值差异不显著(p>0.05),仅表明组水平无系统性方向差,不等于个体双侧对称或等效。
讨论部分总结
研究人员指出,所得RSscan平台下健康年轻成人描述性数据支持生理步态区域负荷模式(跟与中央跖骨高MaxF/冲量,中足/跟大接触面积),但区域汇总值不能直接刻画支撑期时间进程。性别差异未校正身高体重,绝对MaxF差异不能独立归因于性别,可能含体型影响;步速未直接测仅以接触时间质控,亦可能残留影响。个体间变异性参数-区域依赖,接触面积最稳、MaxF最散,与既往Footscan可靠性研究一致。左右无均值差异不代表个体对称,配对t检验不量化受试者内不对称,未来需用绝对侧差、对称指数与等效性分析。参考值受单一中心、便利样本、单一设备与十区分割限制,不可跨系统直移;与Xu等十区Footscan研究模式相近,但与Koo、Yamamoto等因参数(峰值压强vs最大力)与系统不同而非矛盾。临床解读应多参数整合,接触面积可作低变异补充,MaxF需谨慎。研究未评诊断准确度与疗效反应,需前瞻验证。
结论部分翻译
本研究建立了一套平台特异的描述性参考数据集,包含标准条件下RSscan平台评估的健康年轻成人按性别与侧别划分的最大力、冲量与接触面积数值。结果显示特征性区域足底负荷模式、男女间参数与区域依赖的差异,以及左右足间无统计学显著的均值侧别差异。所提描述性数值可作为可比评估条件下足底压力测量解释及未来健康与临床人群研究的平台与协议特异基准。接触面积在解剖区间个体间变异性最低,最大力区域变异性更大,故应与互补足底负荷参数联合解释。在更大更多样人群及不同足底压力测量系统与协议中进一步验证后,方可视为广泛适用的临床参考值。
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