基于鞋类可穿戴传感器的研究显示，老年女性膝关节伸展肌力量与其步态特征之间存在关联

《Scientific Reports》：Associations between knee extensor strength and gait characteristics derived from shoe-based wearable sensors in older women

　　

摘要

膝关节伸肌力量（KES）的下降是导致肌肉骨骼疾病（包括膝关节骨关节炎）的公认风险因素。对于老年女性来说，定期自我评估膝关节伸肌力量对于预防疾病进展至关重要。本研究旨在明确膝关节伸肌力量与基于鞋类可穿戴传感器在自然行走过程中测量得的参数之间的关系。共有37位老年女性参与了这项研究。研究人员使用鞋垫内置的力传感器和安装在鞋上的惯性测量单元（IMU）传感器来获取时空数据、地面反作用力（GRF）以及足部俯仰角度参数。研究测量了最大等长收缩下的膝关节伸肌力量，并计算了简单相关性和偏相关性（同时控制了步速和年龄因素）。结果显示，膝关节伸肌力量与以下参数显著相关：（1）站立相和双支撑相的时间比例（r = -0.58至-0.46）；（2）垂直地面反作用力第一个峰值出现的时间（r = -0.57）；（3）脚趾离地时的足部俯仰角度（r = -0.56）。即使在控制了步速和年龄因素后，这些参数与膝关节伸肌力量之间的关联依然显著。这些发现可能有助于开发利用可穿戴传感器系统，通过日常行走数据来估算和量化膝关节伸肌力量。