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Short communication
足底压力平台的可靠性
Jocelyn F. Hafer a,*, Mark W. Lenhoff a, Jinsup Song b, Joanne M. Jordan c, Marian T. Hannan d,e, Howard J. Hillstrom a
a Hospital for Special Surgery, New York, NY, USA
b Temple University School of Podiatric Medicine, Philadelphia, PA, USA c University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA
d Harvard Medical School, Boston, MA, USA
e Institute for Aging Research, Hebrew SeniorLife, Boston, MA, USA
文章 信息
Article history:
Received 2 August 2012
Received in revised form 15 January 2013 Accepted 30 January 2013
Keywords:
Plantar pressures
Reliability
Pressure measurement
Gait
摘要
在许多研究和临床方案中，足底压力测量是常见的实践。尽管已经有了一些关于足底压力测量设备的精确性以及确保足底压力测量设备数据采集一致性的方法的相关研究报导，但是在测试同一个体时不同设备的可靠性表现还不清楚。这项研究计算了脚垫内，设备内和设备之间的足底压力参数的可靠性以及达到稳定估计个体平均值所需的足底压力试验次数。22名健康的成年人通过每两个Novel emed-x和Tekscan MatScan足底压力测量设备，只需要一次访问就能完成10次步行试验。我们使用组内相关性（ICC）这一词汇来描述不同设备测量值之间的一致性。所有平台内可靠性相关系数均大于0.70。所有emed-x设备内可靠性相关系数均大于0.70。当我们观察十次实验的平均值时， Inter-MatScan内的可靠性相关系数超过了31个参数中的70%，当我们观察五次实验的平均值时，其系数超过了56个参数中的52个。当我们观察十次实验的平均值时，四个设备之间的可靠性相关系数超过了52个参数中的70%，当我们观察五次实验的平均值时，其系数超过了全部56个参数。在五次试验中，所有参数均达到平均值的无偏估计值的90％以内。 总的来说，关于可靠性的研究结果对可能有足底压力数据集，包括收集在不同设备上的数据的研究人员和临床人员而言，是令人鼓舞的。
2013 Elsevier B.V. All rights reserved.
1. 介绍
足底压力测量是许多临床和研究方案的一部分。有好几家公司生产足底压力平台，并展示出各个平台的准确性和可靠性然而，同一制造商的不同平台或者不同制造商的同一平台之间的可靠性（即个体的足底压力参数的可再现性）尚未确立。平台技术是制造商特定的，这就导致了不同的分辨率，传感器类型，采样率和可检测的压力范围。这些差异可能导致个体的足底压力测量值在使用不同制造商的平台时产生变化。由于时间的推移，可用设备会发生变化，研究人员和临床医生可能希望比较在不同制造商的平台上收集的数据或者将来自单独的研究或诊所的数据组合在一起。因此，
* Corresponding author at: 535 E. 70th Street, New York, NY 10021, USA. Tel.: 1 212 606 1215.
E-mail addresses: haferj@hss.edu, jocelynfhafer@gmail.com (J.F. Hafer).
本研究的主要目的是确定Novel emed-x和Tekscan MatScan足底压力平台之间和之内的可靠性。
另外，足底压力平均值无偏估计所需的最小试验次数尚未确立。以前的研究报告根据所收集的试验数据报告了全足足底压力测量的可靠性系数。作为次要目的，本研究将报告emed-x和MatScan的足部十个区域的参数稳定性，以确定数据收集试验应该做的次数。
2. 方法
所有方法均经IRB批准，受试者均完成知情同意书。
2.1. 受试者
共招募二十二名参与者。参与者是年龄20-35岁，身高1.69-1.71m，体重62.1-88.9kg的健康成人。
0966-6362/$ – see front matter 2013 Elsevier B.V. All rights reserved. http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2013.01.028
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J.F. Hafer et al. / Gait amp; Posture 38 (2013) 544–548 |
545 |
十三名为男性，九名为女性。没有参与者有步态异常的历史。记录每个受试者在放松状态下的跟骨站立位置来描述双脚的基准状态。平均而言，受试者的跟骨外翻在0.7到11.7度之间，表明脚的状态都基本正常。
2.2. 平台
在四个平台，两个emed-x平板（Novel，德国慕尼黑）和两个MatScan（Tekscan，Boston，MA）上记录脚底压力测量值。emed-x由6080个基于电容的力传感器组成，分辨率为4个传感器/平方厘米。
MatScan由2288个电阻式传感器组成，分辨率为1.4个传感器/ cm2。
所有的平台都曾在一年内根据制造商标准进行校准过。
2.3. 步骤
参与者需要在4个平台的每一个上都完成10次令人满意的步行试验。使用两步法加快右脚数据收集。两步法要求参与者在走出第二步时踩在压力平台上。该方法已被证明与中期步态方法一致。
Fig. 1. 参数稳定性为10次试验平均值和总试验次数的比值。 90％处的水平线表示可接受的阈值。 所有参数在5次试验内达到此阈值。 通过标签显示脚的区域，以及区域在示例性足底压力试验中的位置。 “总体”表示整个脚。
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指示参与者直视前方以防止修正（deter targeting），并使用秒表监视速度以确保一致性。试验时间变化10%是可以接受的。
2.4. 数据分析
使用标准的十二区域模板，使用Novel Projects软件（新颖，慕尼黑，德国）来分析足底压力数据。
这个软件的自动模板的准确性早已得到证明。计算以下足底压力参数：峰值压力（N / cm2），最大力（N），面积（cm2），压力时间积分（Ns / cm2）和力 - 时间积分（Ns）。
这些参数是根据整个足部接触区域（总）和下列的10足部个区域在整个站立期间的最大压力来计算的：
Table 1
ICC (2,1) and standard error of the mean (SEM) values for intra-mat correlation. M1 and M2 are MatScan platforms, E1 and E2 are emed-x platforms. For each platform, the mean of the first 5 trials was compared to the mean of the last 5 trials. Bold values indicate ICC lt; 0.90.
|
M1 1–5 v 6–10 |
M2 1–5 v 6–10 |
E1 1–5 v 6–10 |
E2 1–5 v 6–10 |
||||||||||
|
ICC |
SEM |
ICC |
SEM |
ICC |
SEM |
ICC |
SEM |
||||||
|
CPEI (%) |
0.94 |
0.03 |
0.95 |
0.15 |
0.91 |
0.01 |
0.94 |
0.23 |
|||||
|
Peak pressure (N/cm2) |
|||||||||||||
|
Total |
0.97 |
0.00 |
0.98 |
0.04 |
0.99 |
0.05 |
0.99 |
0.12 |
|||||
|
Hallux |
0.98 |
0.12 |
0.94 |
0.13 |
0.98 |
0.06 |
0.97 |
0.00 |
|||||
|
MH1 |
0.96 |
0.00 |
0.83 |
0.10 |
0.93 |
0.15 |
0.98 |
0.06 |
|||||
|
MH2 |
0.99 |
0.00 |
1.00 |
0.04 |
1.00 |
0.00 |
1.00 |
0.00 |
|||||
|
MH3 |
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