运用Delphi法筛选适用于老年人群的足底压力动力学参数

Study on the Dynamic Parameters of Plantar Pressure Applicable to the Elderly Screened by Delphi Method

摘要

目的 筛选适用于老年人群的足底压力动力学参数，用于科学研究并提供可对比参数。 方法 采用Delphi法，成立研究小组，设计函询问卷，选取25名相关领域的医学专家，进行问卷调查，并就研究小组整理出来的各项常用足底压力动力学参数指标进行意见咨询。计算专家积极系数、权威系数、协调系数和各指标得分。最终指标筛选的标准为“总得分算术平均数≥算术平均数的P₂₅”或“总得分满分比≥满分比的P₂₅”且“总得分变异系数≤变异系数的P₇₅”。 结果 在25名专家中有24名在首轮咨询中表现活跃，且这些专家均表示对指标熟悉。2轮函询的专家平均积极系数（首轮96.00%，第2轮91.67%）高达93.84%，权威系数为（0.728±0.373），意见协调系数约为0.15（P均＜0.01）。经Delphi法筛选后，适用于老年人群的足压动力学参数为前足后足压力峰值比、不对称系数、接触面积、达到峰值压力的时间、负荷率、峰值压强、压强-时间积分、受力负荷、峰值压力、压力-时间积分、最大压力半峰值宽度、平均压力（区域）、足底压力中心。 结论 基于Delphi法筛选出的适用于老年人群的足底压力动力学参数科学可靠。本研究在众多的动力学参数中筛选出了适用于老年人群研究的参数，该参数提供了一个相对规范的参考范围，这将在一定程度上使得相关科研更加规范化和系统化，为老年人群足底压力的相关研究提供可靠的理论基础和参考依据。

Abstract

Objective To screen the plantar pressure dynamic parameters applicable to the elderly population, and to provide comparable parameters for the future scientific research. Methods The Delphi method was conducted. A research team was set up to design a questionnaire, and 25 medical experts in related fields were invited to complete the questionnaire survey and opinions were consulted on the commonly using parameters of plantar pressure dynamics sorted out by the research team. The positive coefficient, authority coefficient, coordination coefficient and each index score were calcula-ted. The final index screening criteria were "the arithmetic mean of total score ≥ the P₂₅ of the arithmetic mean" or "the full score ratio of total score ≥ P₂₅ of full score ratio" and "coefficient of variation of total score ≤ P₇₅ of the coefficient of variation". Results The 24 of 25 experts were actively involved in the initial consultation, and none of these experts reported being unfamiliar with the indicators. The average positive coefficient of experts in the two rounds of correspondence (96.00% in the first round and 91.67% in the second round) was as high as 93.84%, the authority coefficient was (0.728±0.373), and the opinion coordination coefficient was about 0.15 (all P<0.01). After screening, the dynamic parameters of plantar pressure applicable to the elderly were forefoot-to-rear foot plantar pressure ratio, asymmetry index, contact area, the time to peak pressure, load rate, intensity of peak pressure, intensity of pressure time integral, stress load, peak pressure, pressure time integral, full width at half maximum, average pressure (area), center of plantar pressure (COP). Conclusion The dynamic parameters of plantar pressure selected for the elderly based on Delphi method are scientific and reliable. In this study, parameters suitable for the study of the elderly were screened out from numerous dynamic parameters, providing a relatively standardized reference range, which will make relevant scientific research more standardized and systematic and provide a reliable theoretical basis and reference for the studies of plantar pressure of the elderly in the future.

关键词

Delphi法 / 足底压力 / 老年人群 / 动力学参数 / 指标筛选

Key words

Delphi method / plantar pressure / the elderly / dynamic parameters / index selection

2020年中国发展研究基金会发布《中国发展报告2020：中国人口老龄化的发展趋势和政策》^［1］指出：到21世纪中叶，我国人口老龄化将达到最高峰，65岁及以上老年人口占比将接近30%。随着年龄的增加和身体机能的衰退，老年人的足部结构与功能会随之发生改变，使其足底压力分布和步态特征发生变化。足底与支撑面之间的压力分布可以反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，对人体各生理功能、生物力学及康复研究等均有重要意义^［2-4］。特别是针对老年人增龄性的步态变异，足底压力作为测量人体与支撑面之间的最直接接触部位的作用力被广泛应用，如年龄对老年人足底压力影响的相关研究^［5-7］，患有某种疾病的老年人群足压分析^［8-9］，关于跌倒与跨越障碍物的足压分析等^［10-11］。虽然其应用广泛，但是所使用的足压参数参差不齐，时间参数、空间参数、动力学参数、各种指数（如足弓指数）、各种角度（如距下关节灵活性）是现阶段临床上常用的步态分析指标^［12］。其中各类参数中又有很多不同概念的参数指标，如同样是研究老年人跨越障碍，卢曼泽^［10］使用的是人体重心、冲量和负荷率，而孟站领等^［11］使用的是峰值压力、冲量、接触面积和足底压力中心轨迹，由此可见老年人群的同类研究之间比较，其研究结果会因为参数使用不同而难以进行对比分析。所以本研究在整理和归纳以往老年人群足底压力相关研究中的步态指标常用的动力学参数的基础上，用Delphi法筛选适用于老年人群研究的足底压力动力学参数，为后人研究老年人群足底压力动力学提供较为统一的参数指标，方便在将来进行研究间的概述与对比分析。

1 资料与方法

1.1　成立研究小组

研究小组成员共3名，各自分工明确并定期召开课题讨论会。

1.2　设计函询问卷

首轮问卷共包括5个部分，① 函询问卷的说明：研究背景、目的和意义等。② 专家一般情况调查表：年龄、职称和学历等。③ 专家评分表：包括研究小组整理出来的常用足底压力动力学参数指标，指标的重要性、特异性、敏感性程度按Likert分级评分法划分为相应级别，分5个级别，并赋值。其中1＝很差、3＝较差、5＝一般、7＝较好、9＝很好，并对3个维度（重要性、特异性、敏感性）进行权重打分。同时专家可以提出补充和修改意见，完善内容。④ 专家权威程度量化表：包括《指标熟悉程度情况表》和《判断依据影响情况表》。表1～2为其赋值情况。⑤ 附件：附带各个参数指标的基本概念或图解。

第2轮问卷是根据首轮咨询结果进行相应修改后形成的，首轮结果将在问卷中汇总呈现作为第2轮的参考，然后请专家再次从3个维度（重要性、特异性、敏感性）对指标进行评价，同时了解专家们对指标的熟悉度，此轮评价方式为直接给各指标打分（1～10分）。

1.3　遴选函询专家

遴选专家小组成员共25名。入选标准：① 在临床医学、神经病学或康复学领域工作；② 在三甲医院工作并具有中级及以上职称的医学专家；③ 在本领域工作10年以上；④ 本科及以上学历；⑤ 对此研究感兴趣，态度积极，能独立完成整个实验评估过程。

1.4　发放问卷

采用电子问卷形式发放、回收问卷。

1.5　确定指标筛选标准

根据问卷的打分结果，从3个维度（重要性、特异性、敏感性）对各指标得分分析均数和变异系数；随后计算综合得分（即总得分）：总得分＝指标重要性得分×指标重要性的权重＋指标特异性打分×指标特异性的权重＋指标敏感性打分×指标敏感性的权重，最后分别计算每个指标总得分的均数、满分比和变异系数。

指标筛选的临界值为：“总得分算术平均数≥算术平均数的P₂₅”或“总得分满分比≥满分比的P₂₅”且“总得分变异系数≤变异系数的P₇₅”。

1.6　咨询结果判断指标与统计

所有咨询结果的统计分析和说明均采用SPSS 27.0软件完成。① 专家的一般情况描述：采用构成比或频数来描述。② 专家积极情况：指各个专家对该研究的关注程度，可以用问卷的有效回收率说明。回收率＝回收的有效问卷总数/发放问卷总数。③ 专家权威系数（Cr）：定值为Cr＝（Cs＋Ca）/2，其中Cs代表专家对各个指标的熟悉程度系数，Ca代表评价各个指标时各个判断依据对专家判断的影响程度系数。通常情况下Cr≥0.70被认为研究结果的权威程度、信度均较高^［13］。④ 专家意见协调情况：常用变异系数（coefficient of variation， CV）和协调系数（W）表示。代表各个专家对所有参数指标评价意见的一致性^［14］，CV＝标准差（s）/\overline{x}，其数值越大表示专家意见分歧，说明协调程度不高^［15］。W取值范围为0～1，其需要经过显著性检验（α＜0.05）以保证其可靠和可信，而W越大则表示专家分歧性小，结果偏向于可信^［16］。

2 结 果

2.1　专家的一般情况

此次共纳入25名专家，其中24名在首轮咨询中表现活跃。这24名专家分别在康复医学或神经内科从事与足底压力有关的工作，平均工作年限为（13.25±10.88）年，其中从事主专业（即第一专业）满10年者占70.83%，满20年占29.17%，满30年者占12.50%。83.33%的专家具有硕士研究生及以上学历，而且29.17%的专家具有副高及以上职称。在这24名专家中，均未表示对指标不熟悉（对指标很熟悉的有4名，占比16.67%；对指标熟悉的有7名，占比29.17%；较熟悉占大部分，有13名，占比54.17%），所以我们可以认为专家的意见和建议是具有一定代表性的。

2.2　咨询结果

2.2.1　专家积极情况

专家积极系数第1轮为96.00%（发出问卷数25份，回收问卷数24份），第2轮为91.67%（发出问卷数24份，回收问卷数22份），平均为93.84%。

2.2.2　专家权威系数

根据专家在《指标熟悉程度情况表》和《判断依据影响情况表》的填写情况依据表1～2赋值并计算专家权威系数。表3为首轮专家权威系数结果。在14项指标中，专家的熟悉情况均处于较熟悉和很熟悉之间，而且受判断依据的影响绝大部分落在中等水平，综上2个方面，专家的权威系数为（0.728±0.373），因此在这一研究中专家具有较高的权威性得到验证。然而专家的权威程度在进行指标筛选时，并没有作为筛选标准，因为权威程度是通过自我评估获得。

2.2.3　专家意见协调系数

本次调查研究的专家意见协调系数结果见表4。第2轮咨询的协调系数＞首轮且各指标3个维度（重要性、特异性、敏感性）分数的协调系数约为0.15（P均＜0.01），具有可信度。因此我们有权认为第2轮咨询进行时专家们的分歧程度有所收敛，总协调性在一定程度上得到了改善。

2.2.4　2轮专家咨询结果

表5所示为专家2轮打分的详细统计结果，其中综合得分用于指标的筛选。在首轮表现活跃的24名专家中，有6名对参数指标给出了详细点评。经研究小组讨论后采纳了部分建议。现将意见汇总如下：① 考虑几何中心点和压力中心点的关系；② 参数进一步细化，如接触面积细化为全足接触面积、前足接触面积、后足接触面积等；③ 考虑压力分布图；④ 考虑加入算法与公式；⑤ 考虑加入压强方面的参数；⑥ 考虑加入受力负荷的分布。

2.2.5　2轮咨询后指标修改情况

指标筛选临界值见表6。

研究小组召开讨论会对专家意见进行讨论，并根据筛选临界值初步决定各个指标的去留，最后再结合实际应用确定指标的修改与保留情况。现将指标的去留情况汇总如下：

增加的参数（第1轮后）：峰值压强、压强-时间积分、受力负荷。

删除的参数（第2轮后）：最大压力梯度、最小压力梯度、足底总压力均值、接触时间。

最终留下来的参数：前足后足压力峰值比、不对称系数、接触面积、达到峰值压力的时间、负荷率、峰值压强、压强-时间积分、受力负荷、峰值压力、压力-时间积分、最大压力半峰值宽度、平均压力（区域）和足底压力中心。

3 讨 论

人体在包括站立和行走时各种各样的状态下，其脚底和支撑面之间的受力状态可以通过足底压力测量系统获得，一般健康成年人的足底压力具有可描述的规律，但当足部发生一些变化时，如糖尿病足、足底筋膜炎或下肢骨折、手术时，足底压力也会随之发生改变^［2-4］，可能使其远离正常规律的足压分布。在过去的研究中，足底压力测试的方便、快捷、客观、无损害性，被证实可以对下肢生物力学负荷的特点进行有效量化^［3-4］。

通过对国内外文献资料检索，分析足底压力的应用，可以得出如下3点：① 测量足底压力的系统参差不齐。查阅文献可知，足印技术、足底压力扫描技术、力板与测力台技术、压力鞋和鞋垫技术是足压测量发展以来经历的4个主要阶段^［17］。其中后2个阶段是最近几十年来科学研究中常用的技术。随着科学技术的发展，关于足底压力测量的研发很多，韦启航等^［18］、袁刚等^［19］、潘奇等^［20］、王墨等^［21］、李琳杰与赵伟博^［22］都致力于此方面的研究。但现阶段公认、广泛运用的系统较少，四大公认平板式步态分析系统有新西兰PDT裸足压力测试系统、美国tekscan压力测试系统、比利时footscan压力测试系统、德国产emed系统，这四大公认的足压系统均带有各自相对应的数据处理软件。而较为便捷的鞋垫式足压采集设备，仅有德国Novel公司产的Pedar鞋垫式足压测试系统被认可。② 不同的足压测试系统导出的参数指标不一致。如NIU等^［23］在其研究中应用F-Scan足压系统提取的动力学参数是平均压力和峰值压力。而钟慧敏和黄萍^［24］应用比利时footscan压力测试系统采用压强峰值、冲量与接触面积。至于德国Novel公司产的Pedar-x足压设备，金哲等^［25］在其研究中使用了最大压力、平均压强、冲量。③ 局限于设备，研究者一般就地取材，即按部就班地使用设备能导出的参数。如同样是针对青年人和老年人的差异研究，范文祥等^［5］只研究了足底压力中心轨迹，而王少君等^［7］除了常见的参数之外，还研究了单脚受压时长、受压支撑百分比、开始与结束受压支撑百分比等。同样针对跌倒的研究，POL等^［26］研究发现跌倒组站立时中足内侧、前掌内侧、拇趾负荷更大，不过其压力中心偏移指数较低。而MICKLE等^［27］研究表明，跌倒者在脚底产生的峰值压力和压力-时间积分明显高于不跌倒者。这就造就了不同研究者之间对比分析、总结分析的不确定性与麻烦性。本研究目的正是通过Delphi法在即使是使用不同的系统的情况下为以后研究的学者提供一个选择参数的参考。虽然该研究并不能从根本上解决上文所提到的问题，但是当老年人群相关研究使用的参数一致时，该研究目的就达到了。

Delphi法是一个基于专家意见的迭代过程，是通过不记名形式在某一特定领域的专家之间达成共识的一种方法^［28-29］，是一个关于轮数和共识水平的灵活程序。其优势在于基于专家意见，最终目标是作为一个群体达成共识^［30］。本研究首先通过查找、阅读近10年以来有关老年人群足底压力的文献，整理分析归纳出常用的足底压力动力学参数指标形成首轮问卷，得到问卷结果后计算专家的积极系数、权威系数和协调系数，若首轮协调系数没有达到要求，向各专家反馈首轮结果，并再次征求专家意见，直至专家意见相对一致，整个过程中专家之间无面对面交流，仅根据个人经验和临床科研积累答题，最后形成较为统一的意见。在1项系统综述中，已有另外15项研究使用Delphi程序来确定结果指标^［30］。本课题在选取专家时考虑了专家工作、科研领域及年限和对指标的熟悉程度，同时计算得到的积极系数、权威系数均符合要求，表明了此次函询结果的可靠性。

本研究最终留下来的参数，也确实被之前的学者证实在老年人群的研究中具有明显效应，其中平均压力、峰值压力和压力-时间积分最为常见^［31］。表7给出了参数的基本概念和应用情况，可以发现足底压力动力学的运用尤为广泛，如在老年人的跌倒研究、糖尿病足监测、足部结构相关研究等，同时也表明了足压在老年人群中应用的重要性。

本研究运用Delphi法，这似乎是一种介于定性研究和定量研究之间的有价值方法，方便快捷且适用于达成共识。同时在众多的动力学参数中筛选出了适用于老年人群研究的参数，虽然协调系数未达到完全理想化，但是其提供了一个相对规范的参考范围，这将在一定程度上使得相关科研更加规范化与系统化。当然在具体科学研究中需要考虑参数的临床意义、系统的可获得性与可靠性综合选择。该研究也存在一定的局限性：首先，此研究只局限于动力学参数，未涉及其他时间、空间参数；其次，部分指标未更加详细、具体化，例如接触时间还可以详细化为接触开始时间或者接触结束时间^［37］。未来的研究在致力于完善局限性的同时，还可以考虑与工科合作，统一常用公认参数的计算公式，达到更佳的标准化与规范化。

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基金资助

国家重点研发计划资助项目(2020YFC2005700)

广东省科技计划项目(2021A1414020006)

2021年暨南大学优秀本科推免生科研创新培育计划项目