正常中国成年人足底压力分析

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不同运动状态下人体足底压力分布及分析

不同运动状态下人体足底压力分布及分析

服装学报Journal of Clothing Research Vol.4No.4 Aug.2019第4卷第4期2019年8月不同运动状态下人体足底压力分布及分析高敏9,张一帆*9,洪成雨0(9.东华大学纺织学院,上海201620;.上海大学土木工程系,上海200444)摘要:利用Flexi force传感器对人体在不同运动状态下的足底压力进行测量,主要利用Flexi force薄膜压力传感器测量脚拇指、第9跖骨、第5跖骨和足跟在静止站立、屈膝静止、步行和跑步状态下的足底压力。

结果表明,不同运动状态下足底的压力会发生明显变化,静止状态下的足底压力及分布会随着身体姿态的变化发生改变及转移,主要体现在足跟向前足掌转移,前足掌外侧向内侧转移;运动状态下足底与地面接触的瞬间压力达到峰值,足部与地面接触过程为前足掌先与地面接触,然后是足跟。

关键词:3D打印;Flexi force传感器;第9跖骨;第5跖骨;屈膝静止中图分类号:TS92文献标志码:A文章编号:2096-1928(2019)04-0309-04Distribution and Analysis of Human Foot Plantar PressureUnder Differeni Locomotor ActivitisuGAO Mia9,ZHANG Yifaa*9,HONG Chengyu2(1.Collexa of Textile,Doughra University,Shaaghai201620,China;2.Departmeat of Civil Engiaeering,ShanghaiUniversity,Shanghai220444,China)AbstrrcO:Flexl force season were used to measure the plantar pressure of the auman body undes differeni movemeai condi­tions,and the measuremeat mainly incOrea plaatac pressures of the feet,the first metatarsal bone,the fifth metatarsal bone and the heel underof a standing upright positioo,a kgee Oexioo,walking and running.The resalta showed thai the plantac pressure undec differeai movemeai conditions will change s innificantly.The plantac pressure undec static state will change with the change of body posture,and the disyibution of plantac pressure will shift,which is mainty1^0-cted in the metastasis of the heel and the forefoot.The ooter side is shiftea to the inside-the foot pressure at the momed of ccrntact with the hrouud reaches the peak exercise.The ccrntact betweea the foot and the hrouud is that the front fooh touches the hrouud firsa,and thea the heel touches the hrouud.Key words:3D printing,Flexl force86X8^,first metatarsal,fifth metatarsal,knee06X100对于医学诊断与康复治疗、生物力学、运动人体科学以及制鞋业等领域而言,人体步态的测量及分析是十分重要的理论基础[9]0监测足底压力分布可以为分析人体运动状态提供理论帮助,主要体现在医疗方面对足部疾病的诊疗和预防,及运动系统的鉴定、痊愈以及疗效评定等。

健康大学生自然走时足底压力特征

健康大学生自然走时足底压力特征

文章 编 号 : 1 0 0 6 — 3 3 1 5 ( 2 0 1 3) 0 2 — 1 5 2 — 0 0 1

压 力 分布 的规 律基 本 一致 。大学 生 自然 行走 时 右足 第 2 — 5 趾 骨 处 的 作为人体 日常生活中最基本 的走 、 跑、 跳、 投 动作 , 为人们正常 最大压力大于左足 , 差异具有高度显著性意义( p <0 . 0 1 ) ; 左足第 3 跖 的生活提供基本 的保 障。足部是人体重要的组成部分 , 被誉 为“ 第 骨 处 的最大 压强 大 于右足 , 差 异具有 显 著 性意义 ( p < 0 . 0 5 ) 。 . 大 学生 慢 走 时 足 底各 区域 迭 峰 力值 时 间 分 布情 况 二心脏” , 跟人的健康状况息息相关『 1 _ 。 足底压力测量技术是利用压 4 力测量仪器对于人体 在静止或运动过程 中足底压力 的力学 ,几何 大 学 生 自然 行 走 时 足 底 各 区域 达 峰 力 值 时 间 ( T i m e t o 学及时间等参数进行 分析研究 ,反 映有关足 的结构与功能和整个 Ma x i mu m F o r c e , T i m e M a x F ) 左 右两足在足跟内侧和足跟外侧 p<0 . 0 5 ) ; 在第一趾 骨 、 第 3跖 骨 、 第 4跖 骨 、 身体姿势控制等情况 】 。随着运动项 目的普及和物质生活水平 的 的差异具有 显著性 ( 跖骨 、 足弓处 的差异具有高度显著性 ( P <0 . O 1 ) 。 提高 , 人们对 于运动鞋 的选择 已经不再局限于耐穿和美观上 , 而是 第 5 对鞋子的舒适程度有了更 高的要求 ,但是 由于人们不 了解 自己足 5 . 大 学 生慢 走 时足 底 各 区域 所 受 冲量 情 况 底压力的特征 , 无 法 指 导 他 们选 择适 合 自己 的 运 动 鞋 。本 文 主要 大学生 自然行走时 , 左右两侧 最大冲量都出现在足跟 内侧 , 左 了解 大 学 生 自然 行走 时 足底 的一 些 特 征 ,为 科 学 化 选 择 运 动 鞋 提 脚其他部分峰值冲量 由大到小依次为 足跟外侧 、 第 3跖骨 、 第2 跖 供必要 的理论支持 , 与此 同时 , 为运动鞋 的生产提供依据 。 骨、 第 1 跖骨、 第 1 趾骨、 第 4跖 骨 、 足 弓、 第 5跖骨 、 第2 — 5趾骨 ; 二、 研 究 对 象 与 方 法 右脚其他各部分峰值冲量由大到小依次 为足跟外侧 、 第 2跖骨 、 第 1 , 研 究 对 象 3 跖骨、 第1 跖骨 、 第 1 趾骨、 第 4跖骨 、 足 弓、 第5 跖骨 、 第2 — 5 趾 随机抽取河北师范大学非体育专业 5 5名男生作为测试 对象 , 骨。左足跟外侧的最大冲量 大于右足 , 差异具有显著性 ; 在足弓处 要求踝关节活动正常 , 无足部畸形和足部外伤史 , 步态正常 。 的冲量 大于右足 , 差异具有高度显著性 ; 右足在第 2 — 5 趾 骨处 的冲 2 . 测 试 仪 器 量 大 于左 足 , 差 异具 有 高 度 显 著 性 。 讨 论 采用 比利 时 R S s c a n公 司生产 的高 频足底压力分 布测试 系统 四 、 行走是人体 的基本运动之一 ,按照动作产生的动力学特征来 F o o t s c a n i n s o l e 进行测试 , 测量频率 为 5 0 0 H z , 传感器厚度 2 . 2 m m, 走是通过腿部的后蹬与上 、 下肢 的摆 动相 配合而产生向前推 传感器密度 4个 / c m2 o引出厚度 1 . 5 mm, 压力范围 1 —6 O N / c m , 最小 分析 , 动力的周期性位移动作。 人体 自然行走时 , 足底 的压力——时间 曲 分辨率 为 2 5 g , 一致性 为 - i - 2 5 g 。 3 . 测 试 方 法 线呈明显的双峰型 , 第一 峰值压力代表足跟着地 阶段 , 因为足跟着 将 F o o t s c a n测力平板平放在地板上 ,测力板两端均铺 有延长 地 阶段为足落地缓 冲阶段 , 足被动 的承受地面给 的支撑反作用力 ; 从两个峰值压力 的数值来看 , 第 跑道 , 跑道 的厚度与测力板 的厚度保持一致 。测试 时, 要求受试者 第二峰 由于足主动蹬离地面引起 , 均脱鞋袜 , 以自然行走的方式经过平板 , 保证足底压力系统可获得 峰值压力大于第二峰值压力 。 通 过左 右足 的 比较 分 析 ,蹬 伸 时 刻 右 脚 的 峰 值 压 力 明 显 高 于 完整步态周期 的足底压力分布图 , 测试三次1 6 1 。 数据采集与分析采用配套软件 f o o t s c a n S O F T WA R E 7 . 0 ,分析 左足 , 这可能是 由于测试 者大部分都是 以右 足作 为优 势足 , 习惯使 过程将足底分为 1 O个区域 : 第1 趾 骨、 第2 — 5趾骨 、 第 1 跖骨 、 第2 用右足进行蹬地 发力 ,使得前掌部位因持续性的效应 累计造成该 部 位 的过 度 劳 损 。 跖骨 、 第3 跖骨、 第4 跖骨 、 第 5跖骨 、 足弓、 足跟 内侧和足跟外侧 。 冲量表示力在一定 时间内对足底各 区域连续作用 时产生 的累 统计 学分析 : 所有数 据处理均 用 S P S S 1 8 . 0软件 , 运用 简单描 述性统计 进行数据处理 , 统计结果用 X ±S表示 , 组 间比较 采用配 积效应 ,研究足底各个区域 的冲量对足部造成 的损害有重要 的意 义, 与此同时, 对于个性化运动鞋和功能性鞋垫 的设计具有一定 的 对样本 T检验进行差异性检验 三、 结 果 参考价值 。

正常中国成年人足底压力分析

正常中国成年人足底压力分析

正常中国成年人足底压力分析正常中国成年人足底压力分析摘要】研究正常中国成年人足底压力分布。

[方法]使用F-scan 足底压力分析系统收集100例志愿者站立、行走、慢跑、上、下楼梯的足底压力分布数据,分析5种生理状态的足底压力分布,以及性别、身高、体重、体重指数、步速等因素对足底压力分布的影响。

[结果]正常中国成年人5种生理状态的足底压力分布各有特点,静、动态差别显著;四种动态方式中,以水平行走的步态最为稳定,步速加快和上、下楼导致步态不稳;性别对足底压力分布的影响无显著性意义,步速的影响则有显著性意义,身高、体重、体重指数与足底压力分布呈弱相关。

[结论]中国正常人的足底压力分布具有独特性,本实验得出的数据可对临床足底压力分析工作提供参考。

【关键词】正常中国人F-scan足底压力影响因素Abstract [Objective]T o research the plantar pressure distribution of the normal Chinese adult [Method]The F-scan plantar pressure analysis system was used to collect plantar pressure distribution data of 100 volunteers who stand, walk, jog, go upstairs and downstairs The plantar pressure distribution data of 5 kinds of physiological states, as well as influence of sex, height, body weight, body mass index and speed was analyzed [Result]There’s different characteristic between 5 kinds of states of the plantar pressure distribution in the Chinese normal adults There’s signi fi cant difference between static and dynamic In four dynamic motions, the gait of walk was stalest, and it became unstable if speed up and go upstairs or downstairs As for the influential factors of the plantar pressure distribution, there was non-significance of sex But the speed had the significance The height, the body weight, the BMI had weak correlation with the plantar pressure distribution [Conclusion]The plantar pressure distribution of normal Chinese adults has the distinctive quality The data obtained by this experiment, may provide the reference for the clinical plantar pressure analysis Key words:normal;Chinese;F-scan;plantar pressure;influential factor 发达国家对正常人足底压力的分析起步早,国际著名的足底压力分析仪均在大样本调查的基础上建立了各自的数据库。

足压分析报告

足压分析报告

足压分析报告1. 引言足压分析是一种无创的诊断方法,通过测量和分析人体脚部的足压分布来评估步行和姿势的质量。

足压分析可以提供有关足部力量、平衡和步态的详细信息。

本报告将介绍足压分析的步骤和结果解读。

2. 步骤2.1 数据收集足压分析的第一步是收集足压数据。

这可以通过使用足压分析仪器来实现。

患者被要求踩在一个带有传感器的平台上,然后平台会记录下脚部的压力分布情况。

通常,需要患者在静止和动态的条件下进行测试,例如站立、行走或跑步。

2.2 数据处理收集到的足压数据需要进行处理,以便更好地理解和分析。

数据处理的过程包括滤波、去噪和校准。

这些步骤可以确保得到准确的足压分布图。

2.3 足压分布图足压分布图是足压分析的重要结果之一。

它显示了脚部在不同区域的压力分布情况。

一般来说,足压分布图被分为前脚、中脚和后脚三个区域。

颜色的深浅表示压力的大小,较深的颜色表示较高的压力。

2.4 步态分析足压分析还可以用于评估步态的质量。

通过分析足压数据,我们可以了解每一步的力量和平衡情况。

步态分析可以帮助识别步态异常,例如过度内翻或过度外翻。

3. 结果解读根据足压分析的结果,我们可以得出以下结论:•前脚区域的压力较高,可能是由于较大的负重或步行姿势不正确导致的。

•中脚和后脚区域的压力分布均匀,符合正常步行的特征。

•步态分析显示步行姿势正常,没有明显异常。

4. 应用领域足压分析在许多领域都有广泛的应用。

以下是其中一些应用领域:4.1 运动医学足压分析可以帮助运动医学专家评估运动员的步行和跑步姿势。

通过检测步态异常,可以提供个性化的康复计划和技术指导,以减少运动损伤的风险。

4.2 矫形器设计足压分析是矫形器设计的重要工具。

通过分析足压分布,可以为患者定制合适的矫形器,以纠正步行异常和改善姿势。

4.3 运动鞋设计足压分析可以帮助运动鞋设计师优化鞋垫和鞋底的结构。

通过了解步行过程中的足部压力分布,可以设计出更符合人体工程学的运动鞋,提供更好的舒适性和支撑性。

青年与中年人赤足行走足底压力参数的比较

青年与中年人赤足行走足底压力参数的比较
明 , 底 厚 度 增 加 时 , 底 压 力 中心 线 走 向 呈 现 向足 鞋 足
观判 断 为 正 常人 体 步 态 , C P轨 迹 偏 离 正 常 值 当 O
时 , 然 可 以肯 定 该 行走 步 态 不 稳 , 根 据 C P轨 仍 或 O
迹 偏 向 , 诊 断为 足踝疾 病 。 可
1 方 法
底 内侧偏 移 的现象 ( 0 0 ) P< . 5 。庄训 达 等 研究 了 鞋 子对 人体 运动效 率 的影 响 , 为无 论 是 在 步行 或 认 者 是慢 跑 时 , 高式 类 运 动鞋 较 非 等 高式 类 运 动鞋 等 更 易造 成足 底压力 中心 轨 迹 向 中 央偏 移 的现 象 , 蓝 且 一般 运动 鞋在 足底 压力 的平均分 配 上较类运 动鞋 为佳 。
针 对 不 同 年 龄 段 老 年 人 步 态 特 征 的 评 分 标 准 。本 文
可 问接反 映足 的结 构 、 能及 整 个 身 体 的姿 势 控 制 功
等情 况 。足 底 压 力 分 布 与 压 力 中心 ( O 轨 迹 C P) 线形 态 、 化规 律对 足生物 力学 及功 能 的了解 、 变 临床 医 学诊 断 、 鞋靴 设计 等 方 面 的重 要 性 正 在 引起 人 们
中国人 民公 安 大学 学报 ( 自然科 学版 ) Q ±箜 ! ! 塑 : ! ! ! ! ! P : u ! ! r n e i( c ne n eho g) 总第7 期 Sm 1 ! i U i rt Si c ad cnl y y v sy e T o 1 u 7
足 底 不 同 区域 压 力 分 布 及 压 力 中心 ( O ) 迹 线 形 态 特 点 与 变 化 规 律 。结 果 表 明 , 年 人 与 中 年 人 足 底 各 部 位 压 C P轨 青 强 排 列 顺 序 比较 稳 定 , 映 出足 部 生 理 结 构 的相 对 稳 定 性 ; 反 中年 组 除 五 跖 外 各 部 位 的压 强 呈 现 明显 下 降 趋 势 , 而足 底 各 部 位 与 地 面 的接 触 时 间 、 触 面 积 呈 现 明 显 增 加 趋 势 , 映 出 中年 人 五 跖 利 用 率 提 高 , 运 动 机 能 逐 渐 退 化 、 接 反 而

成年人足底压力前进中心模式

成年人足底压力前进中心模式
二、研究方法
30 位健康的成年人(15 位男性、15 位女性)參與實 驗,平均年齡 23.6 歲(SD=2.7);平均身高 167.6 公分 (SD=7.7);體重 59.8 公斤(SD=10.2)。受試者基本資 料整理如表一。研究設備可分為硬體與軟體部分。 硬體部分主要為足底壓力量測儀、動作分析儀等; 軟體部分以資料分析與相關統計軟體為主。使用足 底壓力量測儀 (如圖一)量測動態足底壓力分佈(foot
pvalue
.06 .03* .00* .00*
* p< .05
表三 性別對於足底壓力中心轉移時期之影響
性別
時間比例
ห้องสมุดไป่ตู้


P-
value
開始接觸期 (ICP) 足前接觸期 (FCP)
7.3 (2.0) 6.0 (2.4) .00* 5.3 (2.6) 5.4 (2.3) .83
足底平放期 (FFP) 44.5 (8.8) 40.3 (5.6) .00*
足前推進期 (FPOP) 42.9 (8.0) 48.3 (7.7) .00*
* p < .05
四、結論與建議
本研究結果獲得以下結論:行走速度對於足底壓力 中心路徑轉移之時間比例上有顯著影響,當行走速度較快 時(5 公里/小時),性別因子對於足底壓力中心轉移之路徑 也應加入考量。
圖二 足底壓力中心路徑 統計分析採用單因子變異數分析(ANOVA)與事後比 較(Duncan’smultiplerangetests)。如表二,行走於四 種不同速度下,其 COPP 路徑於足底四個時期時間 分布上有顯著差異(p< .05)。隨著速度增加,足底壓 力中心於足底平放期(FFP)所佔的時間比例減少而於 足前推進期(FPOP)的時間比例增加。性別因子對於足 底壓力中心路徑轉移的影響整理如表三。在速度 3、4 公 里/小時與自選速度(3.7 公里/小時)行走下,男性與女性之 足底壓力中心轉移在各個時期之時間分布上並無顯著差異 (p> .05),唯在行走速度每小時 5 公里時,男生與女性在 開 始 接 觸 期 (ICP) 、 足 底 平 放 期 (FFP) 與 足 前 推 進 期

中国正常成人足底压力参数值范围、分布特点及其影响因素的探讨

中国正常成人足底压力参数值范围、分布特点及其影响因素的探讨

中国正常成人足底压力参数值范围、分布特点及其影响因素
的探讨
本文将探讨中国正常成人足底压力参数值的范围和分布特点,以及影响这些参数的因素。

通过对大量成年人的足底压力测量,我们发现中国成人足底压力范围为1.0-4.0 kg/cm,平均值为2.0 kg/cm。

男性的足底压力高于女性,而年龄对足底压力的影响不显著。

此外,身高、体重、BMI和足长等因素也对足底压力有一定的影响。

在日常生活中,穿着不合适的鞋子、长时间站立或行走、肥胖等因素都可能导致足底压力增加,进而引发足底疼痛和其他足部问题。

因此,通过了解足底压力的正常范围和影响因素,我们可以采取一些措施预防和治疗足底问题,如选择合适的鞋子、适量运动、控制体重等。

- 1 -。

不同年龄健康人平地行走时足底压力对比分析

不同年龄健康人平地行走时足底压力对比分析


5 ・ 6
涟科技大学学报 第2卷 第 3 — 7 期
态 检测 误 差 小 于 05 根据 实 际 需要 可以 调整 检 测 . %,
析 系统 对 4 1名 正 常人平 地行 走过 程 中足一 地接 触力 进行 了三维 分析 .19 9 9年 , 伍勰 等 l使用 三维测 力 台 5 ]
13 数据 处理 方法 .
每个 组 均 为 5 男性 和 5名女性 , 年组 年龄 范 围为 名 青 2 0~2 岁 , 均年 龄 为 2 岁 , 4 平 2 平均 身高 为 (7 . 157± 23 m, 均 体 质 量 为 (58 . g 老 年 组 年 龄 . )c 平 6 .±21 ; )k 范 围 为 6 ~6 岁 , 均年 龄 为 6 1 5 平 3岁 , 平均 身 高 为 (7 _±1 )c 平 均体质 量 为 (1 123 . m, 7 7 . .)k . 8±1 4 g 所有 测试 对 象 均 为身 体健 康 、 动 正 常 、 行 无运 动 系统 病 史
s r n n r a p o l f d fe e ta e wa o u ei o m l e p e o if rn g s c mp r t ey a ay e . s l h w h ta c r i e r e o ifr n e wa a ai l n l z d Re u t s o t a et n d g e f d fe e c s v s a f u d i h ln a r s u ed srb t n i o ma e p eo ifr n g u i g lv l l ig: rt e o d g o p,h i o n t e p a t rp e s r it ui n n r l o l fd fe e t ed rn e k n f l r u t e t n i o p a e wa o h me p r me e s f at nv ria n n e i rp se i rdr ci n c mee rirt a o ei ey u g g o p I ma e d et h a a tr i i e c l d a tro — o tro ie to a a l nt s t o n r u . t y b u ot e o g t a e h h n h f c a e se e g h o e o d p r o ss l r h n t a ft ey u gp r o n eg a i c n e f h o y c o s s a t h t h tp ln t ft l e s n i mal a h to o n e s n a d t r v t e tro e b d r s e t t h et h h y t
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正常中国成年人足底压力分析摘要】研究正常中国成年人足底压力分布。

[方法]使用F-scan足底压力分析系统收集100例志愿者站立、行走、慢跑、上、下楼梯的足底压力分布数据,分析5种生理状态的足底压力分布,以及性别、身高、体重、体重指数、步速等因素对足底压力分布的影响。

[结果]正常中国成年人5种生理状态的足底压力分布各有特点,静、动态差别显著;四种动态方式中,以水平行走的步态最为稳定,步速加快和上、下楼导致步态不稳;性别对足底压力分布的影响无显著性意义,步速的影响则有显著性意义,身高、体重、体重指数与足底压力分布呈弱相关。

[结论]中国正常人的足底压力分布具有独特性,本实验得出的数据可对临床足底压力分析工作提供参考。

【关键词】正常中国人F-scan足底压力影响因素Abstract [Objective]To research the plantar pressure distribution of the normal Chinese adult [Method]The F-scan plantar pressure analysis system was used to collect plantar pressure distribution data of 100 volunteers who stand, walk, jog, go upstairs and downstairs The plantar pressure distribution data of 5 kinds of physiological states, as well as influence of sex, height, body weight, body mass index and speed was analyzed [Result]There’s different characteristic between 5 kinds of states of the plantar pressure distribution in the Chinese normal adults There’s signifi cant difference between static and dynamic In four dynamic motions, the gait of walk was stalest, and it became unstable if speed up and go upstairs or downstairsAs for the influential factors of the plantar pressure distribution, there was non-significance of sex But the speed had the significance The height, the body weight, the BMI had weak correlation with the plantar pressure distribution [Conclusion]The plantar pressure distribution of normal Chinese adults has the distinctive quality The data obtained by this experiment, may provide the reference for the clinical plantar pressure analysis Key words:normal;Chinese;F-scan;plantar pressure;influential factor发达国家对正常人足底压力的分析起步早,国际著名的足底压力分析仪均在大样本调查的基础上建立了各自的数据库。

近20年来国内对此研究虽然也取得了不少成果,但总体上看,国内在此领域仍处于模仿国外研究对国人进行分析的探索阶段。

主要存在以下三个不足:某些学者使用的国产仪器难以得到广泛承认;数据缺乏较大的样本资料;研究的细致程度远不及国外[1]。

因此,本实验旨在使用国际广泛承认的足底压力分析仪对100例国人进行5种生理状态的足底压力分析。

现报道如下。

1材料与方法1 1一般资料100例健康志愿者,均无下肢病痛史。

考虑到年龄对足底压力分布的影响,选择20~30岁年龄段的健康成年人作为研究对象,因为他们是足病的少发人群。

如表1:表1实验对象的基本情况(x-±s)男性女性总和年龄(岁)24 69±1 5123 48±1 9024 13±1 79身高(cm)173 24±5 83162 44±4 90168 24±7 64体重(kg)68 83±6 8052 50±6 2661 27±10 48人数50501001 2F-scan足底压力分析系统本院的F-scan便携式系统版本为Clinical 5 2 6 5。

硬件包括平板式/鞋垫式传感器、压力转换器、数据接收器、线缆等;软件为基于Microsoft Windows(2000/XP)的压力显示和分析软件[2]。

传感器的厚度为0 18 mm,平板式传感器(432 mm×368 mm)有2288个传感单元,每只完整未修剪的鞋垫式传感器有960个传感单元,呈矩阵式排列。

1 3方法1 3 1实验前的准备向受试者说明需注意的问题后,对其步态训练,使其步态短期内达到实验要求。

再对F-scan系统进行调试和校准:(1)收集时间定为8秒,收集频率为50帧/秒(慢跑为127帧/秒);(2)使用国际通用单位:长度为cm,重量为kg,压力为kPa;(3)根据病人的体重进行校准。

1 3 2足底压力分区取 母趾(H)、第2~3趾(T2、3)、第4~5趾(T4、5)、第1跖骨头(M1)、第2跖骨头(M2)、第3~4跖骨头(M3、4)、第5跖骨头(M5)、中足(M)、足跟(C)九个部位分析,如图1。

1 3 3分析过程分别使用平板式/鞋垫式传感器进行静态(赤足立正姿势站立)/动态(穿统一的鞋袜行走,慢跑,上、下楼梯)足底压力测量,每个受试对象测量3次。

行走和慢跑的空间为20 m长的直通道,分别以80~120和180~240步/ min的速度水平匀速直线行走和慢跑;上、下楼的楼道,每阶的宽度足够以便足底与地面完全接触,以60~100步/ min 匀速进行。

1 4实验测试指标静态分析,测量九个部位的瞬间压力(pressure, P) 和接触面积(area,A),及峰值压力(peak pressure,PP);动态分析,测量平均峰值压力(averaging peak, AVG)和压力中心(center of pressure, COF)运动轨迹,指标的意义如表2。

由于使用的仪器不同,实验方法、测试人群的选择等存在差别,国内外许多学者[3~10]报道的数据差别较大,因此收集足底压力数据后计算其百分比。

表2测试指标描述指标名称指标描述单位瞬间压力(P)8秒钟的收集时间内,取第一帧的足底压力kPa接触面积(A)第一帧瞬间双足底面与平板的接触面积cm2峰值压力(PP)8秒钟,各部位的最大压力kPa平均峰值压力(AVG) *8秒钟,每个相的峰值压力的总和/相的数目kPa压力中心运动轨迹(COF)作用于传感器上的压力的中心,在一个步态周期内的动态变化* AVG为F-scan系统特有,是峰值压力的优化表现形式。

系统通常将8秒钟分为6个相,可将AVG理解为6个站立相的峰值压力的平均值。

1 5 统计学分析用SPSS 13 0软件包完成。

数值变量取3次数据的平均值分析,分类变量(如COF)取最稳定的一次数据分析。

正态分布数据以x-±s表示;非正态分布数据取自然对数,正态化后进行分析。

两组间比较采用配对t检验(如双足间比较)或成组t检验(如性别的影响),多组间比较采用单因素方差分析;两因素间相关性分析采用Pearson相关分析(如身高、体重的影响)。

P值显著性水准均为0 05。

2结果由于数据量较大,限于篇幅本文仅以表格列出最后的实验结果,符号说明如下:P值<0 05记为*,P值<0 01为#。

尽量配以统计图描述。

2 1静态分析100例志愿者的瞬间/峰值压力和百分比及接触面积结果如表3和图2。

2 2动态分析2 2 1动态足各部位AVG和AVG%如表4和图3。

对4种运动方式及静态足底峰值压力进行LSD方差分析,结果见表4数据后的括号内标示符号,其中静态与4种动态的9个部位差别均有非常显著性意义(P值<0 01)。

2 2 2压力中心运动轨迹(COF)如表5和图4。

2 3影响因素关于四种动态方式,由于行走最具有代表性,故只选择行走与各影响因素作为分析指标。

2 3 1性别对男、女性的足底压力数据作成组t检验(双侧,α=0 05),结果如表6。

表3静态足瞬间/峰值压力和百分比及接触面积表5动态足COF组别COF行走足跟→中足→第1-2跖骨间、第2跖骨或第2-3跖骨间→ 母趾或第1-2趾骨间慢跑足跟→中足→第1-2跖骨间、第2跖骨或第2-3跖骨间→第1-2趾骨间上楼足跟→中足→第1-2跖骨间、第2跖骨→ 母趾或第1-2趾骨间或第2趾骨下楼足跟→中足→第1-2跖骨间→第1-2趾骨间表6各因素对足底压力的影响组别部位(P值)性别站立2 3 2身高、体重、体重指数将足底压力与身高、体重、体重指数作Pearson相关分析,结果如表6。

即使是正常人,由于体形不同,身高和体重的比例并不都在标准范围。

为解决这一问题,引入体重指数(body mass index, BMI),BMI=体重/身高2(kg/m2)。

2 3 3步速结果如表5行走和慢跑的比较。

3讨论3 1静态分析(1) 双侧足作配对t检验,仅第3~4跖骨头峰值压力差别有显著性意义(P 值<0 05)。

(2)瞬间/峰值压力分布结果为:足跟>第2跖骨头>第3~4跖骨头>第1跖骨头>第5跖骨头> 母趾>中足>第2~3趾>第4~5趾。

传统观点认为,由于足纵弓和横弓的存在,足由足跟、第1和第5跖骨头三点负重,但本实验显示第2~4跖骨头足底压力百分比均比第5跖骨头大。

经典的三点负重理论更多的考虑骨性结构,即使是静态站立,足底压力分布不仅仅是由骨性结构决定,还取决于软组织的功能。

(3)比较前、中、后足的负重百分比,由于足纵弓的生物力学作用,中足几乎不负重,前足(足趾和跖骨头)、后足分担了足的负重功能,其中前足负重更大。

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