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。     

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。     

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。     

体质不同的大学生自然行走时足底压力特征的差异性分析

目的将步态特征与体质状况相结合,分析对比不同体质的大学生自然行走时步态特征的差异性和规律,通过步态特征来反映大学生的体质状况,为今后如何提高大学生的体质提供一定的理论依据。方法选取119名大学生作为研究对象,对大学生的体质状况进行测试,按照《国家学生体质健康标准(2014年修订)》将测试成绩进行分类;然后对分类后的大学生,利用足底压力测试系统进行自然行走时步态特征的测试,选择不同足支撑期分期所占百分比、足底各区域压强峰值、足底不同区域所受冲量百分比、足弓指数、足轴角为步态特征参数;最后,对比分析体质不同的大学生其步态特征的差异性。结果受试者在自然行走时,足轴角的大小之间差异具有统计学意义。结论大学生的体质状况与步态特征有密切关系。可根据步态特征的差异性,进一步了解大学生的体质状况,为今后设计有针对性的大学生体育锻炼方案提供客观依据,改善大学生的体质状况。     

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。     

无症状扁平足与正常足的足底压力和足弓形态对比研究

目的　通过与正常足青年女性对比分析得出无症状扁平足足底压力和足弓形态的特征。 方法　利用Zebris足底压力测量仪对正常足组（12例）和扁平足组（12例）进行直立状态和行走状态下的足底压力测试,并拍摄其负重位和非负重位的侧位X线片进行足弓形态测量,测量数据进行统计学分析。 结果 双足直立时,扁平足组与正常足组的足底压力差异无显著意义（P>0.05）;单足直立时,扁平足组的前足负重比例增大;步行时,扁平足组与正常足组足底压力中心运动轨迹有明显区别。扁平足组负重位与非负重位的足弓形态各参数有显著差异（P<0.05）,而且扁平足组负重位与正常足组负重位的足弓形态有显著差异（P<0.05）。 结论 无症状扁平足单足直立和行走状态的足底压力和足弓形态与正常足相比有明显区别,为评价、诊断和预防无症状扁平足提供定量化数据。     

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。     

人体坐姿上肢不同拉力负荷时足底的压力分布

背景：足底压力测量技术已广泛应用于生物力学的步态研究,但多数研究都集中在正常行走或穿各种鞋时的步态时间特征和足底压力分布方面。 目的：探讨人体坐姿条件下上肢在不同拉力负荷过程中足底压力分布的特征。 方法：应用Seat 16/53 mFLEX足底压力测试系统记录40名健康受试者以坐姿在不同拉力负荷条件下的足底压力分布信号,分析在30%,50%,80%,100%最大随意肌力的拉力负荷下,不同年龄及不同性别受试者足底压力的分布。 结果与结论：在不同的拉力负荷下,青年组男性受试者的足底压力值明显大于女性(P < 0.05),而中年组男性和女性的足底压力值间差异无显著性意义(P> 0.05)。同时,所有受试者均表现出左右足底受力不均一的现象。其中,青年组男性右脚足底压力明显小于左脚,而青年组女性均显示出右脚足底压力大于左脚的情况(P< 0.05)。中年组男性和女性左脚的足底压力在30%~80%最大随意肌力拉力负荷下变化不大,但在100%最大随意肌力拉力负荷下明显减小(P < 0.05)。说明年龄和性别对不同拉力负荷下人体足底压力均有影响。     

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。     

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。     

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。     

肥胖男性少年足底动态压力变化参数

背景：青少年肥胖常引发扁平足、足、膝内外翻等症状。 目的：了解13~15岁肥胖男生足底压力参数的分布特点,认识对青少年身体平衡能力等方面所产生的影响。 方法：随机选择长春市东北师范大学附属中学13~15岁的健康在校男生60人,根据体质量指数标准分为18.5~24.9 kg/m²的对照组,25~30 kg/m²的超重组和大于30 kg/m²的肥胖组,各20人。借助比利时footscan足底压力测试系统,分析各组自然行走时足底动态压力分布变化特征。 结果与结论：不同体质量男生的足底垂直力-时间曲线的足跟着地时的冲击峰和足完全放平时出现的谷值出现在步态周期的百分比随体质量的增加而加长;超重组和肥胖组足弓部位的触地时间明显大于对照组,同时足弓和足跟的接触面积百分比增大,而前足的百分比值减小;超重组和肥胖组的足底总峰值压强明显大于对照组,足底总压强与体质量呈正相关,足底的接触面积和体质量之间存在着明显的正相关;除了足跟和第1趾骨外,超重组和肥胖组其他各部位及总的压强变化率均大于对照组。说明超重于肥胖可使男生足底压力发生变化。     

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.     

行走支撑期足弓变化规律与足功能转换机制

目的 通过分析行走步态参数和足弓力学结构,探究行走支撑期足弓功能的转化机制及变化规律。 方法 利用动作捕捉系统及足底压力测试系统同步采集 8 名受试者不同步速行走时的步态参数及横、纵弓角度。 使用单 因素重复测量方差分析检验不同步速下足横、纵弓角度变化及足底受力的特征值差异。 结果 行走支撑期,纵弓 角度、横弓角度及足底受力曲线均存在两个特征值,3 条曲线特征值在 4 种步速下存在一致性规律。 1. 4 倍和 1. 2 倍最适速度行走时,蹬伸离地阶段时长显著性高于 0. 8 倍最适速度(P<0. 05),横弓升高的拐点和第 1 个受力 峰值出现时间早于 0. 8 倍最适步速(P<0. 05);1. 4 倍最适步速相比于 0. 8 倍最适速度横弓在蹬伸离地阶段的最小 角度显著性增加(P<0. 05),最小角度出现的时间显著性提前(P<0. 05);1. 2 倍最适速度步行时,纵弓第 2 个峰值 出现的位置相比于最适速度提前(P<0. 05)。 结论 行走支撑期,足以纵弓、横弓升降实现功能转化。 足纵弓和足 横弓共同降低完成缓冲,纵弓降低、横弓升高使足增加刚性完成蹬伸。 在执行蹬伸推进功能时,步速增加会加大蹬 伸离地阶段在步态支撑期的时间占比,足横弓和纵弓的变化随蹬伸期提前。 探究足弓变化及足功能转化机制对了 解足部运动规律及足踝康复具有重要的指导意义。     

日常运动时足底压力实时检测方法研究

目的 基于进行足底压力日常运动负荷监测的需求,研究一种通过少量传感器对日常运动时总足底压力进行实时检测的有效方法。方法 通过Pedar-X足底压力测试系统采集10名受试者完成5种典型日常运动（原地跳跃、行走、慢跑、上楼和下楼）时的足底压力数据。随后,使用逐步线性回归对PedarX 的99个传感器的压强数据进行分析,根据偏F检验的显著性,由高到低逐个引入关键位置的压强值,直到再引入1个后,各位置的压强值间出现严重多重共线性,以此分别得到5个在5种运动中基于少量测试点数据实时计算总足底压力的模型。然后,以Pedar-X系统测量得到的另外4名受试者完成5种单项运动和由5种运动组合的连续运动时的足底压力数据为实测值,对5个回归模型进行验证和比较。结果 无论是单项还是连续日常运动,采用5种运动回归模型估测的自身运动时的总足底压力均与Pedar-X系统的实测值相近,采用行走运动回归模型估测的各种运动时的总足底压力也均与PedarX系统的实测值相近,而且两种估测方法的结果之间也无显著差异。结论 利用5个分别置于拇趾、第2跖骨、第3跖骨、足跟内侧、足跟外侧的压力传感器和行走运动的足底压力回归模型就可对日常运动下的总足底压力进行有效检测。     

Effect of medial foot loading self-practice on lower limb kinematics in young individuals with asymptomatic varus knee alignment

BackgroundVarus alignment of the knee is a risk factor for developing knee osteoarthritis. Recently, voluntary shifting the plantar pressure distribution medially (medial foot loading) during gait has been found to reduce knee adduction angle during stance, which may lower the joint load. However, it is not yet known whether such effect would persist after long-term self-practice. This study aimed to determine whether medial foot loading can be an effective self-care protocol for reducing the knee adduction angle.MethodsEight subjects with asymptomatic varus knee alignment were trained on medial foot loading once in a laboratory, then carried out as self-practice for 8 weeks outside the laboratory. Spatiotemporal gait parameters and lower limb joint kinematics data were collected during natural walking prior to the training (baseline walking), during the practice session immediately after the initial training (trained walking), and during natural walking after the self-practice period (post-practice walking).ResultsParticipants walked significantly faster after the self-practice period with longer step length compared with the baseline. The knee adduction angle at initial contact, maximum angle during stance, and mean angle during a gait cycle were significantly decreased during both the trained and post-practice walking compared with baseline. The 8-week self-practice caused larger decrements in the three angles than the single training, but no significant differences were found between the two conditions.ConclusionsSelf-practice of medial foot loading walking could be an effective gait strategy to reduce the knee adduction angle. The effect could be sustained for individuals with asymptomatic varus knee alignment.     

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。     

背向行走足底压力分布特征对平衡能力的影响

目的研究背向行走过程中足底压力的变化,从而探究其对人体步态平衡能力的影响。方法使用足底压力测量系统(Pedar-X压力鞋垫)采集10名受试者在正向和背向两种行走模式下的足底压力数据。试验在跑步机上进行,以正向行走作为对照试验组。依据试验条件及预试验时受试者的直观感受,选取4个速度(2.0、2.5、3.0、3.5 km/h)分别进行两种行走模式下的试验,分析不同速度下足底压力中心轨迹、足底压力、足-地接触时间等参数的变化情况。结果不同速度的两种行走模式下,人在行走过程中的足底压力有所不同。背向行走过程中,足底压力中心从足前部向足跟过渡,从内侧向外侧过渡。相比正向行走,背向行走时的足底压力显著减小,行走过程中的足-地接触时间有所增加。结论研究背向行走的压力分布有助于更全面地理解人的动态平衡机制,并为行走稳定性的相关研究提供新视角。