《Scientific Reports》:Two-week cumulative tendon load estimated from insole sensor contact forces is associated with plantar flexor function in Achilles tendinopathy
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推薦:阿基里斯腱病變的康復效果取決於肌腱負荷,但現實世界中難以追蹤。為此,研究人員利用鞋內感測器監測15名患者兩週的肌腱負荷,評估足底屈肌強度與功能。結果發現,高強度累積負荷(≥ 3×BW)與臨床功能評估(如提踵高度、等速力矩)關聯更強,而總負荷(≥ 0.3×BW)與功能關聯較弱。這表明高負荷活動更能反映真實功能,而自述活動與標準提踵測試可良好代表高強度肌腱負荷。該研究為阿基里斯腱病變的現實世界功能評估提供了新生物標誌。
對於阿基里斯腱病變的患者而言,如何有效康復是個令人頭疼的問題。現代的康復理念強調「負荷管理」,即通過恰當的、漸進的肌腱負荷來促進肌腱癒合與適應。然而,理想很豐滿,現實卻很骨感。在診室裡,醫生可以通過力量測試儀精確測量患者某一時刻的肌肉力量;但在診室之外,患者日常行走、上下樓梯、運動時,他們的阿基里斯腱究竟承受了多少負荷?這些負荷的累積效應又如何?這些關鍵信息在傳統的臨床評估中幾乎是盲區。這種「現實世界」負荷數據的缺失,很可能導致康復方案個性化不足,部分患者恢復良好,而另一些患者則進展緩慢,療效存在巨大差異。
為了解決這一難題,一項發表於《Scientific Reports》的研究引入了創新的監測手段。研究人員不再滿足於診室內的瞬間快照,而是將目光投向了患者真實的日常生活。他們為15名阿基里斯腱病變患者配備了裝備鞋內感測器的智能鞋墊,對其進行了長達兩週的連續監測。這項研究的核心目的,是探究通過感測器估算出的現實世界累積肌腱負荷,是否與臨床上常用的足底屈肌功能評估指標(如肌肉力量、動態表現)以及患者自我報告的症狀和活動水平相關聯。換言之,他們試圖尋找一個能夠橋接「實驗室評估」與「現實生活表現」的客觀生物標誌。
為了實現這一目標,研究團隊運用了幾個關鍵技術方法。首先,他們利用嵌入鞋內的感測器連續採集地面反作用力數據,以此估算阿基里斯腱的負荷。其次,他們定義了兩種關鍵的累積負荷指標:總累積負荷(所有超過0.3倍體重(BW)的步態周期負荷總和)和高強度累積負荷(所有超過3倍體重(BW)的步態周期負荷總和)。最後,他們在實驗室內對同一批患者進行了全面的功能評估,包括使用等長和等速測力計測量足底屈肌力矩、功率和做功,測量提踵測試的高度和重複次數,進行反向跳躍測試,並通過問卷收集患者的自我報告症狀(如疼痛)和活動水平。通過對比兩週的感測器數據與一次性實驗室評估結果,研究團隊得以揭示其間的關聯。
研究結果通過一系列關聯分析清晰呈現。在「累積肌腱負荷與足底屈肌功能的關聯」部分,分析顯示,總累積負荷僅與等長足底屈肌力矩呈中等相關(r= 0.543),與等速力矩、功率、做功以及動態功能(如提踵重複次數、跳躍高度)的相關性均較弱(0.128–0.413)。與之形成鮮明對比的是,高強度累積負荷與多項功能指標表現出更強的關聯:它與提踵高度呈現強相關(0.687),與快速等速足底屈肌力矩也呈現強相關(0.625),與其他功能指標(如等長力矩、等速功率等)則呈中等相關(0.470–0.592)。這表明,反映高強度活動(如快速行走、上樓梯)的負荷,比反映日常低強度活動的總負荷,更能預測患者在標準化功能測試中的表現。
在「累積肌腱負荷與患者報告結果的關聯」部分,結果進一步深化了上述發現。患者自我報告的症狀與總累積負荷僅呈弱相關(0.392),與高強度累積負荷呈中等相關(0.436)。更值得注意的是,患者自我報告的日常活動水平與總累積負荷的相關性較弱(0.297),但與高強度累積負荷卻呈現出強相關(0.617)。這意味著,患者對於自己活動能力的感知,更緊密地對應於他們在現實中從事高負荷活動的實際情況。
綜合研究結論與討論,本研究的核心發現可歸納為以下幾點。首先,高強度阿基里斯腱累積負荷(≥ 3×BW)與臨床足底屈肌功能評估指標之間存在中等到強度的相關性,這強烈提示標準的臨床功能測試(特別是提踵測試)能夠有效地洞察患者在現實世界中執行高負荷活動的能力。其次,總累積負荷(≥ 0.3×BW)與功能指標的關聯普遍較弱,這種「脫節」可能部分解釋了阿基里斯腱病變患者康復結局存在個體差異的原因:僅關注總活動量可能不足以優化功能恢復。再者,患者自我報告的活動水平以及標準的提踵測試能夠很好地代表高強度肌腱負荷,但值得注意的是,即使自我報告活動水平較高或提踵測試表現尚可,也不總是意味著沒有功能缺陷,因為現實中的負荷模式可能更為複雜。
這項研究的深遠意義在於,它首次將鞋內感測器監測的現實世界累積肌腱負荷,確立為一個潛在的、用於評估阿基里斯腱病變患者足底屈肌功能的新生物標誌。它架起了一座橋梁,連接了實驗室內的精準測量與診室外不可控的真實生活。研究結果推動臨床思維從單純關注「診室內的力量」轉向更全面地理解「現實中的負荷模式」,特別是高強度活動的累積效應。這為未來開發更個性化、基於客觀數據的康復監控方案奠定了基礎,有望通過持續監測患者的真實負荷,及時調整康復策略,從而改善治療效果,減少恢復過程中的不確定性。