平地自然行走护士的步态特征和足底压力分布◆

背景：繁忙的工作和快速行走的严格要求势必造成护士足部压力增高,甚至引起足部疾病。 目的：分析护士平地自然行走下的步态特征和足底压力分布。 方法：采用比利时RSscan INTERNATIONAL公司生产的足底压力分布测试系统对73名护士进行动态足底压力测试。 结果与结论：护士步态分析中足底压强、冲量、支撑时间数据分析一致：在自然步态下,护士足部最大压强部位在第2、3跖骨区;足部最大冲量部位在前足;支撑期时间所占比例最大的是前足离地阶段;加上护士步速较快,足底压力相应增高,前足压力也随其增大。提示护士前足压力较高,易疲劳而发生运动损伤。因此,护士要科学的选择护士鞋或鞋垫,调整足底压力分布和足底冲量,加强对前足、特别是前足第2~3跖骨区的保护,尽可能避免足部疲劳和损伤的发生。     

老年男性足底压力分布特征测试与分析

背景：研究认为造成老年人跌倒的相关危险因素包括肌肉无力、步态、平衡能力、视觉及认知功能障碍等。 目的：对比分析老年人自然步态下足底压力的特征。 方法：运用比利时Footscan足底压力分布测试系统分别对30名老年男性和30名青年男性进行自然行走步态测试,进行对比分析,认识老年人足底压力的变化特征。 结果与结论：老年组左、右足各区域峰力值小于青年组(P < 0.05);老年组左、右足足底各区域的负荷率均小于青年组(P < 0.05);老年组与青年组左足足底各区域的冲量统计学比较在第1趾骨、第2~5趾骨、第1跖骨、第2跖骨、第4跖骨、足跟内侧、足跟外侧7个区域差异有显著性意义(P < 0.05),右足足底各区域的冲量统计学比较在10个区域差异均有显著性意义(P < 0.05)。结果说明老年人足底压力分布特征与青年人有较大区别,这些区别可能是增加老年人跌倒风险的重要因素。     

中央型腰椎管狭窄症患者间歇性跛行症状出现前后的足底压力分析

目的研究中央型腰椎管狭窄症(lumbar spinal stenosis,LSS)患者出现间歇性跛行(neurogenic intermittent claudication,NIC)症状前后的足底压力变化情况及跌倒风险,为足底压力分析应用于LSS患者行走功能判定提供理论与数据参考。方法选取12名患有腰L4～5节段中央型LSS患者作为实验组,同时以12名同年龄健康成人作为对照组,采用Footscan足底压力测试系统进行动态足底压力测试,通过比较实验组运动前后与对照组运动前后站立相时间(contact time,CT)及各分期时间百分比(CT%)、步向角(foot progression angle,FPA)、足底各分区接触面积百分比(CA%)和压强时间积分(pressure-time integral,PTI),评估行走状态下患者足底压力的变化情况。结果实验组症状出现前与对照组相比,足跟触地期(initial contact phase,ICP) CT%减小,前足离地期(forefoot push-off phase,FFPOP) CT%增高,总接触时间、FPA、第1～3跖骨头区PTI以及第2、第3跖骨头区CA%增加;实验组运动至NIC症状出现后,其全足触地期(foot flat phase,FFP)与前足离地期CT%、总接触时间、FPA、第1～4跖骨头区PTI和CA%、足趾区CA%增加,足跟触地期与前足触地期(forefoot contact phase,FFCP) CT%、足跟区PTI和CA%均减小。结论中央型LSS患者在行走时足底压力分布向前足转移,站立相时间周期出现异常。这些异常可因NIC症状出现而进一步加重,患者具有更高的跌倒风险。     

石家庄市部分青年男性“外八字”步态足底压力特征分析

背景：外八字的脚外翻破坏了膝关节正常力的分布,使关节一侧所受的生物应力增大,对侧相对减少。 目的：更进一步认识“外八字”步态行走过程中足底压力的特征。 方法：运用比利时Footscan足底压力分布测试系统对石家庄市部分20~25岁的青年男性进行足底压力测试,通过分析筛选出双足步态均正常的青年男性39人为正常步态组,筛选出双足步态均为外八字的青年男性39人为异常步态组分别进行分析。 结果与结论：异常步态组青年左足足底第3跖骨峰力值明显高于正常步态组(P < 0.01),第5跖骨、足弓两区域骨峰力值明显低于正常步态组(P < 0.05)。正常步态组青年左、右足足底第1跖骨、第5跖骨两区域冲量差异有显著性意义(P < 0.05)。异常步态组青年左、右足足底第2,4跖骨冲量差异有显著性意义(P < 0.01,P < 0.05)。异常步态组与正常步态组青年左足足底第3跖骨区域差异有显著性意义(P < 0.05),足跟内侧、足跟外侧两区域冲量差异有非常显著性意义(P < 0.01);右足足底足跟内侧区域冲量比较差异有非常显著性意义(P < 0.01)。提示“外八字”行走会导致蹬伸时的推进力不是斜向向前,行走方向上的蹬地力较小;行走过程中足受力顺序不是沿足纵弓的方向,而是有一定的夹角,因此足弓不能起到减震的作用,冲量的增大也就增加损伤的概率。所以“外八字”步态者应当注意足底压力和作用时间的关系,增加足与地面的接触时间,从而减小冲击力值,避免运动损伤。     

膝骨性关节炎患者与正常青年人步态的对照

背景：应用现代步态分析技术研究膝骨性关节炎患者足底压力分布的报道较少,尚未建立骨性关节炎患者特征性的足底压力数据库。 目的：比较膝骨性关节炎患者与正常青年人步态特征的差异。 方法：运用足底压力测试系统对40例年龄44~70岁膝骨性关节炎患者及10名正常青年人行走时的步态进行测试,观察受试者足底各区域受力时间、单足支撑期参数、步角、足底各分区压力峰值。 结果与结论：膝骨性关节炎患者足底各区域受力时间百分比均高于正常青年组,两组足跟内外侧值差异尤为显著;膝骨性关节炎患者足跟触地阶段时间百分比、前足离地阶段时间百分比低于正常青年组,全足支撑阶段时间百分比高于正常青年组;膝骨性关节炎患者足跟侧部区域压力峰值均较正常青年组降低。说明膝骨性关节炎患者步态指标具有特征性,足跟部触地时间百分比、足跟触地阶段时间百分比、全足支撑阶段时间百分比及前足离地阶段时间百分比均与正常人有明显区别,膝骨性关节炎患者足跟部位外侧肌肉活动和平衡能力控制都较正常年轻人弱。     

有无跌倒史老年人步态生物力学特征对比分析

目的 通过对有、无跌倒史老年人进行步态运动学和动力学同步测量,对比步态生物力学特征,为老年人跌倒预防提供理论及实践依据。 方法 在居民社区及老年公寓招募 284 名 60 岁以上老年人作为测试对象,严格按照纳入和排除标准,按照既往 12 个月跌倒史分为跌倒组(有跌倒史)和非跌倒组(无跌倒史)。 采用三维录像解析和动态足底压力测量获取受试者自然行走步态的运动学和动力学参数。 测试数据采用独立样本 t 检验进行组间各因素差异性对照分析。 结果 跌倒组老年人自然行走步态过程中左足第 1 跖骨峰值力、双足足跟外侧冲量、右足大拇趾冲量等动力学参数与非跌倒组相比,差异均有统计学意义(P<0. 05);跌倒组老年人自然行走步态过程中右足第 2 跖骨受力面积、左足缓冲期接触时间、右足前脚掌触地时间、右足横向压力中心(center of pressure, COP)轨迹、左足触地髋角、双足峰值压力点重心位移等运动学参数与非跌倒组相比,差异均有统计学意义(P<0. 05)。 结论 与无跌倒史老年人相比,有跌倒史老年人行走过程中第 2 跖骨受力面积减小,足底触地时间延长,过渡期支撑稳定性下降,COP 横向位移增大,行进方向 COM 位移减小,意味着老年人下肢肌力下降,足侧向摆动增大,步行推进力减小,可导致姿势控制策略发生代偿性改变,潜在跌倒风险增大。 在临床评估中,应重点关注有跌倒史老年人群步态足底压力及运动学特征。     

大学生内八足底压力规律及其危害分析

目的 以中国大学生为目标群体,检测不同足态人群足底压力分布,分析内八人群足底压力分布特点,为其矫形康复提供参考。方法 选取具有典型内八、正常、外八足态各10名受试者参与足底压力检测实验。使用Zebris足底压力分布测量平板,检测受试者在自然站立和1个步态周期内的最大力、压力和接触时间。采集步态参数包括步长、步宽、步速、步向角、步态中心线、力变化曲线,并进行危害分析。结果 自然站立状态下,内八、外八组压力中心摇摆区域面积分别为(939.0252.4)、(1 120.2101.6) mm2,均远大于正常组[(240.7130.6) mm2],内八步态削弱了人体的维稳能力。三类步态人群的动、静态足底压力也呈现出不同的分布特征。静态站立时,内、外八足态人群压力中心向后足转移,后足承受约70%足底压力,高于正常组;动态行走时,内八组三足区压强峰值的绝对值高于其他组。结论 内八人群静态维稳能力差,三足区足底压力分布、足底分区压强相较正常步态均存在一定程度差异,导致内、外八人群在等强度运动状态下稳定性更差,肌肉易疲劳,甚至面临踝关节、膝关节损伤。     

不同跌倒风险老年人跨越障碍前后足底压力特征

目的 探索不同跌倒风险老年人在跨越障碍前后的步态动力学特征。方法 采用坐-立行走计时测试和5次坐立测试对27名社区老年人进行跌倒风险分级,应用足底压力测量系统对老年人跨越障碍前后的足底压力参数进行测试分析。结果 高、低跌倒风险组老年人在跨越障碍前后整体足底压力双峰曲线特征值组间无显著差异(P>0.05)。高跌倒风险组在跨越障碍后X方向压力中心(center of pressure, COP)运行轨迹显著大于低跌倒风险组(P<0.05)。跨越障碍前,高跌倒风险组支撑足第3跖骨峰值压力大于低跌倒风险组(P<0.05)。在跨越障碍后,高跌倒风险组支撑足第1趾骨峰值压力明显小于低跌倒风险组(P<0.05),而高跌倒风险组足跟外侧冲量明显大于低跌倒风险组(P<0.05)。高、低跌倒风险组老年人在跨越障碍前后足底接触面积分布规律基本一致,各区域接触面积组间均无显著差异(P>0.05)。结论 高跌倒风险老人相对低跌倒风险老年人跨越障碍时支撑时间延长,跨越腿足底跖骨区域峰值压力增加,足底COP曲线表现出不对称性,且在冠状面横向变化范围增大。在临床评估中应重点关注跌倒...     

单侧发育性髋关节脱位患儿早期进行Pemberton截骨术后的足底压力分析

目的研究单侧发育性髋关节脱位(developmental dysplasia of the hip,DDH)患儿早期进行Pemberton截骨术(Pemberton’s pericapsular osteotomy,PPO)后的足底压力变化情况,为患者的手术治疗和康复提供有参考价值的生物力学结果。方法选取18名4岁前已行PPO的单侧DDH患儿作为实验组,同时以18名同年龄健康儿童作为对照组,采用Footscan足底压力测试系统进行动态足底压力测试。通过比较实验组与对照组足底各分区接触面积百分比(CA%)、压强时间积分(PTI)和站立相各分期时间百分比(CT%),评估行走状态下患者足底压力的变化。结果与对照组和患者健肢相比,患肢在第2~5趾区PTI较高,在足跟内侧区PTI较低。与健肢和对照组相比,患肢第4、5跖骨区CA%较大,而第1、2跖骨区CA%较健肢小。与健肢和对照组相比,患肢前足离地期CT%增大,足跟着地期CT%减少,且总的触地时间更短。结论 DDH患者在早期进行PPO后足底压力存在残余异常,临床中还需要长时间的强化康复治疗来矫正患者异常的足底压力分布。     

髌股关节疼痛患者足底压力评估模型构建

目的 构建髌股关节疼痛(patellofemoral pain, PFP)足底压力模型,为该病康复评定提供理论依据。方法 采用病例对照研究,共纳入126例PFP患者(PFP组),并根据年龄、性别1∶1匹配126例健康志愿者纳入对照组。以是否发生PFP为因变量,以受试者自选步速下平地行走时足底12个分区峰值压力和峰值压强为自变量,分别构建峰值压力、峰值压强与PFP的条件logistic回归方程,并绘制对应方程的受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,计算曲线下面积以分析不同方程对PFP的评估效果。结果 构建受试者足底12个分区峰值压力与PFP的条件logistic回归方程,仅足跟外侧区峰值压力进入回归方程;而通过各个分区峰值压强构建的回归方程中则包括足跟内侧区、中足区、第1跖骨区、第2跖骨区4个区域的变量,同时压强方程ROC曲线下面积大于压力方程曲线下面积。结论 可使用平地行走中PFP患者足底不同分区峰值压力、压强对PFP进行评估,峰值压强评估效果相对较好。     

老年男性和年轻男性行走时足底动力学特征差异

目的 比较老年男性和年轻男性在行走时足底动力学特征的差异,探讨增龄对足底动力学的影响.方法 应用鞋垫式压力测试系统比较13名老年男性和14名年轻男性在串联行走时左脚的受压时长、受压支撑百分比、开始受压支撑百分比、结束受压支撑百分比、最大压强、最大压强支撑百分比、平均最大压强、时间压强积分、最大压力、最大压力支撑百分比、...     

内侧开放楔形胫骨高位截骨术治疗膝关节内侧单间室骨关节炎后的足底压力分析

目的 分析内侧单间室膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis, KOA)患者接受内侧开放楔形胫骨高位截骨术(medial opening wedge high tibial osteotomy, MOWHTO)治疗后的足底压力分布情况,为患者的手术治疗和康复提供生物力学参考。方法 选取31例行单侧MOWHTO治疗后的内侧单间室KOA患者作为实验组,同时以35例同年龄健康人群作为对照组,使用Pedomedic 40^?足底压力测试系统进行动态足底压力的测试。通过比较步行状态下实验组(术侧及未术侧)与对照组不同足底分区的峰值压强(p_max)、压力时间积分(force-time integral, FTI)和接触面积(contact area, CA),评估内侧单间室KOA患者MOWHTO术后的足底压力变化。结果 与未术侧和对照组相比,术侧第1跖骨区(MH1)CA和FTI偏高(P<0.05),第4跖骨区(MH4)CA偏小(P<0.001),第5跖骨区(MH5)p_max和FTI偏小(P<0.05)...     

部分足截肢部位对步态的影响

目的 部分足截肢是临床截肢手术中最常见的截肢类型,跖趾关节部位、跖骨部位和Lisfrane关节部位是PFA最典型的三种截肢平面,分析经这些平面的部分足截肢对步态的影响,将有助于相关辅具的设计和评价。方法 采用Footscan平板式足底压力测试系统和Optotrak三维运动分析系统,以跨步长、步频、步速、足底各区域的峰值压力、冲量、接触时间、接触面积为特征参量,对这三种截肢平面患者进行了步态分析。结果 分析结果表明,三种不同足部截肢平面中,残足越短,跨步长越小,双足承重时间差越明显;MTP的峰值压力主要在跖骨处和足跟处,TMA和Lisfrane的峰值压力集中在足中部和足跟处。结论 推断在设计和评价不同足部截肢平面的相关辅具时,不同截肢平面辅具有相应差异。     

基于足底压力分布的足部运动特征提取

目的 分析足底压力分布的统计学行为,提取足部运动的特征,为步态识别研究用于医疗临床诊断、康复训练和大众健康等提供参考.方法 通过对采集到的足部压力数据进行预处理,并对数据进行统计分析,实现足迹重构,并对足迹、分割区域以及各区域压力分布率进行比较分析,实现对足部运动特征的分解.结果 分区域对足底压力峰值进行分析比较,以不...     

不同年龄段人群行走足底压力特征分析

目的获取不同年龄段人群正常行走时足底压力的动力学参数,为设计制作不同年龄段鞋垫和运动鞋提供理论依据,最大程度减小足部发生损伤的风险。方法使用Footscan测力平板对4个年龄段120名受试者(20～30、30～40、40～50、50～60岁男女各15名)足底压力峰值、压强峰值进行测试。结果足底压力峰值随着年龄增长不断变化,大部分呈上升趋势,只有在第1趾骨区域随着年龄的增长压力峰值逐渐减小,第1趾骨区域女性足底压力峰值在逐渐减小;大部分受试者第2、4拓骨头受力明显高于第1、5跖骨; 50～60岁年龄段男性第2跖骨压力峰值也明显大于20～50岁年龄段人群(P0. 05)。随着年龄增长,仅仅第1趾骨压力峰值逐渐减小,其余区域均呈现增长现象;压强峰值有显著变化,尤其以第2、3跖骨变化最大,呈上升趋势(P0. 05)。结论人体足底各分区的压力、压强随着年龄增长并非一成不变,找出每个年龄段人群足底压力特点,制定相应的运动鞋,才能更好发挥运动鞋的功能。     

具有分区域梯度硬度结构的定制减压鞋垫设计

目的针对高弓足等有足底减压需求的人群,设计一种具有分区域梯度硬度的定制化鞋垫。方法设计一种功能梯度结构,应用于定制化鞋垫,使鞋垫不同区域具有梯度变换趋势的硬度特征。通过力学试验,研究结构单元参数和模量之间的关系。采集志愿者足部几何形状和足底压力分布数据,根据压力等高线对足底区域进行划分,以此组装结构单元。设计4种定制化鞋垫:普通平板鞋垫、优化平板鞋垫、普通全接触鞋垫、优化全接触鞋垫。通过熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)打印,再进行足底压力测试实验,验证分区域的优化设计。结果所设计的鞋垫可使高弓足测试者足部峰值压力在静态站立、步态状态下分别降低52.8%、18.43%。结论该方法可用于设计定制鞋垫,如针对糖尿病足、高弓足的功能鞋垫,提供更好的减压功能。研究结果为临床保守治疗有减压需求的足部疾病提供参考。     

Comparison of the Forefoot Pressure-Relieving Effects of Foot Orthoses

PurposeMetatarsal pads are prescribed to decrease forefoot plantar pressure. However, the appropriate metatarsal pad placement location remains a debated issue. We aimed to identify the most effective insole design that reduces forefoot plantar pressure and determine the optimal position for metatarsal pad placement.Materials and MethodsWe recruited 16 healthy adult volunteers, and measured their plantar pressure data during walking while using an in-shoe system. The volunteers were randomly assigned to one of four insole conditions: 1/16-inch insole (i.e., control), 1/4-inch soft plastazote (SP) flat insole, metatarsal pad positioned proximal to the metatarsal head (MTH) on the control insole (P0), and metatarsal pad positioned 10 mm distal from the proximal border of the MTH on the control insole (P10). A masking protocol was created by dividing the forefoot into three subareas, distal to the MTH (dMTH), beneath to the MTH (bMTH), and proximal to the MTH (pMTH). The participants reported their comfort level for each insole using a visual analog scale.ResultsThe SP flat insole and metatarsal pads both had a forefoot plantar pressure-reducing effect and provided insole comfort. Of the three insole designs, the SP flat insole was the most effective. No clear difference existed in efficacy in terms of the location of the metatarsal pad placement.ConclusionConsidering the possibility of discomfort caused by improper metatarsal pad placement, the SP that increases shock absorption may be more clinically useful.