单、双肩书包负重行走儿童的足底压力测量

背景：在儿童时期,不同形式、质量的书包负重可能会引起步态变形。 目的：检测儿童书包负重行走时的动态足底压力分布。 方法：采用比利时Footscan USB2平板式足底压测试系统对24名健康学龄儿童进行动态足底压力测试。受试者分别以自然状态、单肩背书包、双肩背书包步行经过Footscan测力平板,观察步态、支撑期时相、压强及足轴角。 结果与结论：与自然行走时比较,双肩负重行走时,受试者整足着地阶段百分比增高,左、右足的足轴角增大,足部足跟、第2跖骨、第1跖骨处的压强值增大(P < 0.05);单肩负重行走时,步态上表现出双足支撑期各阶段的不平衡,负重侧足跟、第2跖骨、第3跖骨处的压强值急剧增大,同时负重侧足轴角显著大于自然及双肩负重行走时(P < 0.05)。说明书包负重增加了儿童行走的不稳定性,单肩负重儿童双足支撑期时相及压力均表现出不平衡的特征。     

基于聚类分析的足横弓承重类型及足底压力特征**

背景：研究表明足横弓的完整和稳定对足部功能的实现至关重要,前足过度承重是导致足横弓变形的主要因素,关于国人足横弓承重类型研究至今少有报道。 目的：探讨步行时足部冲量峰值区域,区分足横弓承重类型,为足部损伤的预防和康复提供相关依据。 方法：采用Footscan高频足底压力测试系统,对1 000名女大学生自然行走时的动态足底压力分布进行测试分析,观察其步态及支撑期冲量、时相、足内外翻等指标。 结果与结论：通过聚类分析,第1跖骨承重类型109例、第2、3跖骨承重类型213例、第3跖骨承重类型517例、第3、4跖骨承重类型161例。第1跖骨承重类型离地阶段时间百分比大于其他3类,差异具有显著性意义;第1跖骨承重类型在离地阶段过度足外翻的比例最大,第2,3跖骨,第3跖骨,第3,4跖骨承重类型的足外翻比例依次减小。基于足底压力分析,正常人步行时足横弓负重可分为4类承重类型,为解释足步行时的足部功能提供帮助,其中第1跖骨承重类型易前足发生足部损伤。     

基于F-Scan三维动态足底压力分析系统的动静态足底压力分析

背景：有研究表明足的部分解剖区域支撑着人体大部分质量,并调节着人体的平衡,测量这些区域的压强峰值及分布即可获取足、下肢乃至全身的生理、结构及功能等方面的大量信息。 目的：观察健康青少年足球运动员自然行走时左右足峰力值、负荷冲量等的动态足底压力分布。 方法：采用三维动态足底压力步态分析系统对16~19岁适龄青少年足球运动员进行动态足底压力测试。 结果与结论：受试者足底应力-时间曲线呈明显的双峰型,足底10个分析区域峰力均值在足跟外侧最大(P < 0.01),右足习惯者第1 趾、第1,2 跖骨、足跟内外侧区域平均峰力值右足大于左足(P < 0.05),而第5跖骨、足弓2个区域平均峰力值左足大于右足(P < 0.05)。受试者行走时整足接触阶段、离地阶段负荷中心在第1、2跖骨、足跟内外侧区域,足部最大负荷部位在第1、2跖骨、足跟内外侧区域,男女左右足分布规律基本一致。结果证实,健康青少年足球运动员左右足动态与静态足底压力分布规律存在一致性特征。     

老年女性平地自然行走时足底压力指标衰老特征*

背景：有研究表明步态特征的变化及步行稳定性下降是引发老年女性跌倒的主要原因。 目的：观察老年女性步行时足底压力特征随年龄增长情况,为监测人体运动系统衰老进程提供基线数据。 方法：选取40~50岁中年及70~75岁老年女性各45名为研究对象,应用高频足底压力测试系统进行测试,观察时相、冲量、足轴角、足内外翻等指标的变化。 结果与结论：平地自然走时,老年组支撑期各阶段时间均大于中年组。老年组步行时,离地阶段所占支撑时期小于中年组   (P < 0.05),着地阶段、前掌接触阶段所占支撑时期大于中年组(P < 0.05)。中年组足底所受冲量最大的部位是第2,3跖骨,老年组足底所受冲量最大的部位是第3,4跖骨,两组左右双足的分布规律基本一致。行走时老年组的足轴角明显大于中年组足轴角(P < 0.05);足内翻例数(13例)多于中年组(5例)。结果证实,老年女性行走较中年女性缓慢;支撑期中,离地阶段比例变短,着地阶段比例变长是增龄性变化特征。老年与中年女性最易疲劳和损伤的部位在足前掌中部,老年女性更容易以八字脚姿态行走,同时易出现足内翻现象。     

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。     

性别与BMI对儿童动态足底压力分布的影响

目的 通过比较肥胖儿童和正常儿童男女平地自然行走时的足底压力分布参数以及考察体重指数（body mass index,BMI）与各参数的相关性,探讨性别和BMI对儿童动态足底压力分布的影响。方法 采用0.5 m footscanUSB平板测试系统（RSscan International公司,比利时）对79名儿童自然行走时的步态进行测试,数据采用SPSS16.0进行统计处理。结果（1） 对于肥胖儿童和正常儿童,男女之间大部分的足底压力参数均没有显著性差异;（2） 正常男女儿童足中部与地面冲量的百分比以及在M5、MF和HL等区域的压强峰值出现时间存在显著性差异;（3） BMI与足支撑分期、足中部与地面冲量百分比、T25压强峰值、HM和HL压强峰值出现时间无显著相关性;(4)BMI与其余足底压力分布参数均有良好相关性。结论（1） 性别对肥胖儿童动态足底压力分布没有显著影响,但正常儿童部分动态足底压力分布参数受性别的影响;（2） BMI大的儿童行走的稳定性差,行走效率低;（3） BMI大的儿童行走易疲劳,易引起踝关节等部位损伤。     

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。     

大学生不同运动方式下的足底压力分布研究

目的自然行走、慢跑是人类最基本的运动,倒走是一些非特异性腰疼病人进行康复训练的一种运动。了解正常人的步态特征,可以为判定患者步态异常的生物力学研究提供对照。方法选取50名大学生作为研究对象,应用0.5 m footscan~USB足底压力分布测试系统采集受试者自然行走、倒走和慢跑时的步态参数,并应用SPSS 17.0进行数据的统计学分析。结果在3种运动方式下,左右足的支撑期分期均无显著性差异,足弓指数差异明显,足前部所受冲量百分比最大。而慢跑和自然行走相比,足支撑期分期均有显著性差异,T2-T5、M1-M5和MF区域的压强峰值有显著性差异。倒走时,全足支撑期以及足轴角明显大于自然行走和慢跑。结论不同的运动方式改变了足底压力分布状态,在日常运动中,应结合自身体质状况选择运动。     

7～11岁肥胖儿童动态足底压力分布

目的通过比较肥胖儿童和正常儿童平地自然行走时的足底压力参数,探讨肥胖对7～11岁儿童动态足底压力带来的影响。方法采用0.5m footscan USB平板测试系统(比利时RSscan International公司)对40名7～11岁儿童(肥胖儿童和正常儿童各20名)自然行走时的步态进行测试,数据采用SPSS11.5和EXCEL进行统计处理。结果与正常儿童相比,肥胖儿童自然行走过程中:(1)足支撑阶段显著增长,足蹬伸阶段缩短;(2)跖骨4(M4)和跖骨5(M5)与地面接触的压强峰值和压强峰值出现时间显著增大,且第2趾(T2)～第5趾(T5)以及足中部压强峰值都增大;(3)足弓指数(AI)及足中部和足后部与地面接触的冲量百分比均显著增大;(4)左足在足跟着地阶段、右足在支撑阶段和蹬伸阶段内翻程度增大;另外,肥胖儿童左右足外翻程度明显不同;(5)足轴角明显增大。结论与正常儿童相比:(1)肥胖儿童行走的稳定性较差;(2)肥胖儿童有前脚掌、踝关节和膝关节损伤的趋势;(3)肥胖儿童行走效率较低,易患扁平足;(4)肥胖儿童更容易以八字脚姿态行走。     

痉挛型脑瘫儿童动态足底压力分布特征研究

目的量化分析痉挛型脑瘫儿童足底压力分布特征,为临床诊断提供参考。方法选取12名GMFCSⅠ级或Ⅱ级的痉挛型脑瘫儿童和16名正常儿童作为研究对象,应用0. 5 m足底压力分布测试系统(Rsscan International@,比利时)对受试者进行自然行走过程的步态测试,采用独立样本t检验和配对t检验分别对脑瘫儿童和正常儿童及脑瘫儿童患侧、健侧步态参数的差异性进行检验。结果痉挛型脑瘫儿童足跟着地期、足后部所受冲量百分比、足中部和足跟中部压强峰值、第一趾骨和第一跖骨单位时间负荷率显著小于健康儿童(P<0. 001、P=0. 029、P=0. 035、P=0. 027、P=0. 017、P=0. 026),而全足支撑期、足中部所受冲量百分比、足弓指数、足底第三到第五跖骨和足中部所受冲量显著大于健康儿童(P=0. 041、P=0. 031、P=0. 034、P=0. 024、P=0. 007、P=0. 045、P=0. 046);痉挛型脑瘫儿童受累侧和非受累侧足底压力分布参数的差异无统计学意义。结论痉挛型脑瘫儿童行走过程中足底压力特征发生明显改变,并且非受累侧存在代偿作用。     

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。     

老年肌肉减少症患者的足底压力变化

文题释义： 肌肉减少症：随着增龄和老年化过程，老年人的肌量逐渐减少，肌肉力量与肌肉强度也出现相应的下降，称为肌肉减少症。 足底压力：人体足底压力分布反映有关足的结构、功能及整个身体姿势控制等情况。 背景：肌肉减少症是老年化社会进程中不可避免的疾病，肌肉力量的下降、关节灵活性的降低、足部的结构和功能发生改变会不同程度地引起老年人步态特征的改变。因此通过对比老年肌肉减少症患者与未患肌肉减少症的老年人足底压力测试数据，有助于为临床预测老年肌肉减少症患者的跌倒风险提供精准评价指标。 目的：探讨老年肌肉减少症患者的足底压力变化，为临床预测老年肌肉减少症患者的跌倒发生风险提供精准评价指标。 方法：应用Footscan2.0足底压力检测系统采集老年肌肉减少症患者和未患肌肉减少症的老年人对照组足底压力数据，对比分析受试者步长、步速、触地时长、足底分区压力、足底压力中心移动轨迹。试验经中国科学技术大学附属第一医院伦理委员会批准。 结果与结论：肌肉减少症组步长、步速较对照组均降低；肌肉减少症组触地时长较对照组延长；肌肉减少症组左足第二至第五脚趾区、第三跖骨区、足中部区、第四跖骨区、第五跖骨区足底压力变化与对照组相较差异有显著性意义；肌肉减少症组右足第二至第五脚趾区、第三跖骨区、第四跖骨区、第五跖骨区足底压力变化与对照组相比较差异有显著性意义；肌肉减少症组足底压力中心轨迹总长度、左右足椭圆短轴长度、左右足椭圆长轴长度变化与对照组差异有显著性意义。提示老年肌肉减少症患者步行能力、平衡控制能力较对照组减低，步态对称性较未患对照组变差。 ORCID: 0000-0003-2320-8026(何媛媛)；0000-0002-3764-2192(丁呈彪) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

自然行走对人体足底压力与下肢表面肌电信号影响的研究

目的 探究自然行走对正常人足底压力与下肢肌肉表面肌电信号(sEMG)的影响.方法 分别测量28例健康青年男性受试者在30 min平地自然行走前后足底压力与下肢肌肉的sEMG,得到行走前后峰值压强、冲量等足底压力参数及胫骨前肌、腓肠肌、股直肌与股二头肌的表面肌电时域参数积分肌电(iEMG)和频域参数平均功率频率(MPF),并检验峰值压强与身高、体质量的相关性.结果 平地自然行走开始时和30 min后,其左、右侧的峰值压强、冲量等各特征参数的差异均有统计学意义(均P＜0.05),不同参数的左、右侧差异分别体现在足底不同区域,而在跖骨区M3、M4、M5处各参数均表现出左侧大于右侧;行走前后左侧胫骨前肌、腓肠肌、骨直肌与股二头肌sEMG的iEMG均大于右侧;行走前后左侧胫骨前肌、腓肠肌的MPF大于右侧,其差异具有统计学意义(P＜0.05).30 min行走后右足脚趾区Toe2-5的峰值压强降低,其差异具有统计学意义(P＜0.05);各肌肉表面肌电iEMG无显著性变化,左侧股直肌的表面肌电信号的MPF显著性下降;峰值压强与身高、体质量均呈弱相关.结论 正常人自然行走中,足底压力和下肢表面肌电均具有左右侧的差异;30 min自然行走尚未导致足底压力出现明显疲劳状态的相应结果,因此自然行走30 min可维持步态的稳定性;30 min行走将导致左侧股直肌出现疲劳.     

楼梯行走足底压力与表面肌电参数研究

目的探究上下楼梯时的足底压力和表面肌电参数,为动力式助行器足部结构设计、动力元件选型和安装位置分布提供理论支撑。方法招募10名健康男性青年进行楼梯行走,利用运动捕捉系统、足底压力系统和表面肌电系统采集足底压力的峰值压强、压力中心轨迹(COP轨迹)和各块下肢肌肉的肌电参数。结果与平地行走相比,楼梯行走时站立相时间占整个步态周期的百分比增大;上楼时前足部分峰值压强增大,下楼时足趾区域的峰值压强减小;楼梯行走时,股直肌、股二头肌、内外侧腓肠肌对人体稳定性起主要作用。结论在设计动力式助行器足部结构时应充分考虑足底压力的分布情况,选择动力式助行器动力元件的安装位置和型号时应考虑主要肌肉的作用。     

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。     

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.