基于青年人足底压力测试的步态实验研究

通过对青年人足底压力中心线变化规律的研究,找到足底压力中心线与步态稳定性、平衡性之间的关联性。本文分析了基于足印帧技术的足底压力分布几何中心和压力中心的测试原理和计算方法,并推导了二者在和两个方向的计算公式。同时我们利用该测试原理采集了131名青年人正常速度行走时的足底压力,并重点分析了其中14人的足底压力中心线和几何中心线,为建立青年人正常行走步态的时间、空间和力学参数等数据库提供了参考数据,得到了行走时测试对象足底的几何中心线和压力中心线变化规律,分析认为正常人行走时几何中心线和压力中心线间存在差异。压力中心轨迹揭示足运动稳定性,足底压力中心线的长度变化和横向变化可用于各类人群的足底压力研究、临床足疾诊断与和手术效果评判。     

基于足底压力的步态识别研究进展

步态识别作为一种新兴的生物识别技术,通过对人体走路等活动姿态的数据收集、分析对个体进行识别,从而达到精确定位个体或进行医疗诊断、有效康复、运动锻炼等研究。该文阐述了基于足底压力的步态识别研究的背景,分析了其主要方法及影响因素,并对其存在的不足进行讨论,提出其未来的发展方向。     

基于足底动力学测试的步态分析

目的：分析连续步态的特征参数,研究一个完整步态周期所对应的垂直反作用力变化以及能量消耗变化,为扩展和完善步态分析系统提供依据。方法：采用德国zebrisFDM步态测试系统测得173名正常人自然行走过程中足底压力数据,根据连续信号和时相对称性指标进行两次数据筛选,最终选取了23名（相对称性指数〉0．95）较适宜的步态数据,分别导人SPSS软件进行统计分析及matlab软件进行编程画图。结果：通过分析步速的影响因素得出步速与跨步长,身高的相关性最高（r=．884）,而与步态周期、站立相时间高度负相关;编程实现了一个完整步态周期中均值与标准差同时显示的左右脚压力曲线,峰值定量化得出第一峰值约为体重的1．05—1．08倍,出现在步态周期的14％左右,第二峰值约为体重的1．13～1．16倍,出现在步态周期的47％左右;独立样本检验得出能量消耗指数与时相对称性指数用于正常人步态检验无显著差异（P〉0．05）。结论：人在自然行走时其步速与跨步长／身高高度相关,其垂直反作用力与体重高度相关：并且能量消耗指数在评定正常人步态功能方面是可行的。     

老年糖尿病患者的足底压力及步态特征

BACKGROUND: Plantar pressure is one of the major risk factors for diabetic footulcers.     

压电式步态分析系统在足底压力监测中的应用

目的通过研究压电式步态分析系统在足底压力监测中的实际应用,为人体步态分析及其在临床医学及康复治疗作用提供参考。方法设计压电式步态分析系统,采集鞋垫中6个采集点的压力信号,通过蓝牙模块传输足底压力信号,并采用所设计手机APP和MATLAB软件分析和处理压力信号。结果利用MATLAB软件插值、颜色映射等功能绘制足底压力云图、压力中心蝴蝶图,通过测量双脚摆动相计算步行周期,手机APP实时监测足底压力以实现意外摔倒报警。结论该系统可实现站立姿态、平衡状态、步行周期及意外摔倒的监测,所得实验结果与临床研究结论基本保持一致,同时可穿戴式结构更适合于真实步行场景。     

人体步态分析系统--足底压力测量系统的研制

根据人体步态分析的需求,我们设计并研制了一套体积小巧,功耗低,能实时测量,测量参数丰富,结果直观,人机界面友好的足底压力分布测量系统。系统的硬件包括由压力传感器阵列制成的鞋、信号调理单元、主电路单元三大部分。系统软件具有数据采集、文件管理、信号处理、步态特征参量提取及分析等多种功能。其图形丰富,操作简便,是一套人机界面友好的专用软件。此系统与三维运动子系统和三维测力台子系统可以共同组成一套完整的、     

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。     

基于运动学参数和足底压力测量的髋离断截肢者步态分析

目的 探讨髋离断截肢者穿戴假肢的步态特征,并分析其与正常步态产生差异的原因,辅助临床的诊断评估.方法 通过便携式人体运动捕捉设备和足底压力分析系统,采集5名髋离断截肢者运动学和足底压力信息,并与对照组15例健康志愿者比较,对比截肢者与正常人以及截肢者患侧与健侧之间的步态差异.结果 截肢者双支撑期占比高于正常步态,截肢者...     

基于足底压力和步态参数分析的水平行走遇滑失稳的自适应平衡反应研究

目前国内外对于步态失稳现象已开展了大量研究,但尚不清楚平衡调节过程中足底压力与步态参数间的关系。本文利用足底压力与步态分析手段,研究分析人体水平地面行走时遇滑移扰动后激发的自适应平衡反应。本文募集10名健康男性受试者,统一着鞋,于干燥和油介质水平地面进行对比行走试验,并采集分析了时-空步态参数、足底压力参数和垂直地面的反作用力(VGRF)等参数的变化规律。研究结果表明,水平地面行走时遇滑移扰动后自适应平衡反应主要包括:足跟触地更轻、足趾离地时抓地更紧,人体采用更低的步速、更短的跨步长,并增加站立相时间来维持或恢复平衡。本文研究结果将为防止滑跌损伤、康复训练设计及行走辅具的研发等领域开拓新的思路并提供一定参考价值。     

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。     

足底压力测试技术在不同人群中的应用

目的:测试、分析足底压力,可以获取人体在各体态和运动下的生理、病理力学参数和机能参数,了解不同人群足底压力分布与步态特征的研究现状。方法:以足底压力、峰力值、冲量为中文关键词,采用计算机检索中国期刊论文数据库1995-01/2010-10相关文章。纳入关于不同人群足底压力特征研究的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。以20篇文献为主,重点对不同人群足底压力特征进行了讨论。结果:不同人群足底压力分布与步态特征有所区别,随着年龄增长,足底最大峰值压力、足跟和前足承受的压力逐渐降低,而足弓承受的压力升高;老年人的足底压力明显低于年轻人。结论:足底压力测试系统已广泛应用于医学、组织工程运动生物力学、人类功效学等领域,在各领域取得了丰富成果,但由于测量仪器的差异,不同学者的研究成果难以统一,缺乏统一的评价标准,还有待进一步解决。     

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。     

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。     

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...     

扁平足患者足底压力与足底感觉特征

目的 探究不同足型人群足底压力与足底感觉之间的关系,为扁平足患者损伤评价以及运动恢复提供理论参考。方法 通过三维足型扫描仪,对招募的受试者进行初步筛查;根据足弓指数进行组别划分,正常足组16人,扁平足组16人。使用Footscan高频足底压力测试系统和Semmes-Weinstein Monofilaments单丝测试分别进行组别间的足底压力和足底感觉测试。对测试结果进行统计描述和相关性分析。结果 扁平足组左右足弓与左右足跟内侧区域的足底压力冲量相较于正常足组存在显著增加的趋势(P<0.05);扁平足组第1跖骨以及足弓位置的足底感觉阈值相较于正常足组更低(P<0.05);扁平足组左脚(P=0.012,R=0.500)和右脚(P=0.021,R=0.341)足弓位置的足底感觉与足底压力之间存在显著的正相关。结论 扁平足人群足弓降低和过度外翻的结构特点,导致其足弓和足跟内侧位置的足底压力冲量增大,足底感觉敏感性阈值降低;同时,足底感觉与足底压力之间存在相关性,足弓足底压力冲量负荷越大,足底感觉阈值越低。     

佩戴踝足矫形器对痉挛型脑性瘫痪儿童足底压力步态的作用

背景:由于设计及方法的差异,佩戴踝足矫形器对脑性瘫痪(脑瘫)儿童步行时运动学、运动力学、能耗等各方面的影响尚未取得统一的结果。目的:观察佩戴踝足矫形器对痉挛型脑瘫患儿足底压力步态特征的影响。方法:采用足底压力式步态分析系统对21例具有独立步行能力的痉挛型脑瘫儿童进行步态分析。分别记录同一天内、同一时间段、同一种身体状态下不佩戴踝足矫形器及佩戴踝足矫形器步行时每例脑瘫患儿足底压力式步态分析数据,包括时间参数、运动学参数以及各参数的绝对对称性指标,并进行对比。记录双足的足底压力重心偏移轨迹作为步行能力的定性直观观察指标,对比佩戴支具前后的足底压力重心偏移轨迹图并做对照描述。结果与结论:与未佩戴踝足矫形器相比,佩戴踝足矫形器使痉挛型脑瘫患儿步态周期时间缩短,步频增加(P0.01)。佩戴踝足矫形器步行时脑瘫儿童单足支撑期、单侧支撑期、单足摆动期、步态周期时间的绝对对称性指标值均较未佩戴矫形器时显著减少(P0.05)。痉挛型脑瘫儿童步行时双足的足底压力重心偏移轨迹表现出无序的特性,不能形成左右对称的蝴蝶状轨迹图。佩戴踝足矫形器后,足底压力中心偏移轨迹比未佩戴时有序,尖足步态患儿佩戴踝足矫形器后患足的足底压力偏移轨迹起始点后移。结果提示痉挛型脑瘫儿童佩戴踝足矫形器后步态周期时间缩短,步频增加,步态对称性改善,总体步行能力得到提高。足底压力式步态分析系统能以客观精确的数据和直观的图表表达,是评定脑瘫儿童步行能力的一种新型测试手段。     

人体足底压力分布测量

站立及步行是人类很常见的运动,而站立及步行时足底与支撑面之间的压力分布反映了下肢乃至全身的生理、结构及功能等方面的信息.测量分析足底的压力分布有助于医疗诊断,疗效评估及体育训练等.本文介绍了足底压力测量技术的研究意义及使用条件,介绍了近二、三十年来国内外所使用的各种测量手段及技术水平,分析一些较为典型的、先进的设备,列举了此技术中所测的各类参数特征以及在各领域的应用情况;最后分析讨论了各种方法的缺陷,预测其今后发展动向.     

基于微处理器测量步行者足底压力的数据采集系统

糖尿病患者常常失去脚部的感觉,对于过大的足底压力意识的缺乏可导致神经营养的溃疡形成。为此,人们开发出了多种测量足底压力的系统。在本项研究中,研制了一个监测步行中双脚骨胳突出部位下的压力分布的基于微处理器的便携式数据采集系统,该系统在现行的商品化系统中提供前所未有的改进了的准确性、可重复性、可携带性和可塑性。它包括14个导电聚合物压力传感器、14个模拟放大器、一个8位的模/数转换器、一个微处理器、     

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。