正常中国成年人足底压力分析
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
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
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
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
男
女
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
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。
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不同年龄健康人平地行走时足底压力对比分析
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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
足底压力区域划分
足底压力区域划分摘要:1.足底压力区域划分概述2.足底压力分布的重要性3.足底压力区域的划分方法4.各压力区域的功能与应用5.针对不同足底压力区域的锻炼和保健建议6.总结正文:足底压力区域划分足底压力区域划分是指将足底分为不同的功能区域,以便更好地了解足部生物力学和人体运动过程中的压力分布。
足底压力分布对人体健康和运动表现具有重要影响,因此对足底压力区域的划分和认识至关重要。
1.足底压力分布的重要性足底压力分布能反映人体的站立、行走、跑步等运动过程中的身体平衡和力量分布。
正常的足底压力分布有助于预防运动损伤、改善关节稳定性和减轻腰部、膝关节等部位的压力。
然而,足底压力分布异常可能导致足部疼痛、关节炎等疾病。
2.足底压力区域的划分方法足底压力区域的划分方法有多种,一般根据足底的骨骼、肌肉、神经和血管等结构进行划分。
常见的划分方法包括:- 前后分区:分为前足和后足,前足主要负责支撑和运动,后足则负责承受体重和提供稳定性。
- 内外分区:分为内侧区和外侧区,内侧区主要负责支撑和稳定,外侧区则负责运动和协调。
- 足底神经血管分布区:根据足底神经和血管的分布,将足底划分为不同的神经血管区。
3.各压力区域的功能与应用(1)前足压力区域:负责足部的启动和加速,包括第一跖骨和第二跖骨的压力点。
锻炼方法:可以通过捡起小物品、踮脚尖等动作来增强前足肌肉力量。
(2)足跟压力区域:负责承受体重和提供稳定性,包括跟骨和跟腱。
锻炼方法:可以通过单脚站立、平衡训练等动作来增强足跟压力区域的稳定性。
(3)足弓压力区域:负责缓冲地面冲击力,包括足弓结构和周围肌肉。
锻炼方法:可以通过垫脚尖、足弓收缩等动作来增强足弓压力区域的功能。
(4)足底神经血管区:包括足底神经、血管和肌肉,负责足部的感觉和运动功能。
锻炼方法:可以通过按摩、热敷等方法促进血液循环,减轻足部疲劳。
4.针对不同足底压力区域的锻炼和保健建议(1)注意鞋子选择:穿着合适的鞋子,能有效减轻足部压力,预防足部损伤。
足底压力检测
足底压力检测从医学和人体力学的角度:足底压力是指足底所受到地面的反作用力,可分静态和动态足底压力两种,它们分别表示人在静态站立和动态行走及跑、跳时足底所受到的地面反作用力。
足部疾病大多与足底正常压力改变有关,两者通常互相影响。
因此了解正常人足底压力的分布,不仅对于诊断和评价足疾病是一种有效工具,而且在恢复病足足底压力正常分布或接近于正常分布,恢复足的功能方面有重要的指导作用。
人体足底压力分布可直接反映人站立或跑跳时足底各部所受压力值的大小,还可间接反映脚的结构、功能及膝、髋、脊柱乃至整个身体姿势控制等情况。
测试和分析足底压力可以获取人体在各体态下正常和异常的足底所受压力信息,一般来说站立和步行是人类常见的运动,而站立和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、结构和功能等方面的信息,但直接的还是反映足的情况。
测量分析足底压力分布有助于临床医疗诊断、疗效评估、人工关节设计、假肢设计和体育训练等。
另外足底压力测定可以方便地指导各类功能鞋及运动鞋的设计。
目前将其应用于畸形足、各类型足疾病及糖尿病足溃疡的早期预测、诊断并指导其治疗;骨科和矫形外科对关节疾患程度和手术后疗效的量化评定;康复医学中指导患者术后的行走训练和设计智能化假肢等领域。
因此全面了解足底压力变化对正常足生物力学及功能的了解、临床医学诊断、疾病程度测定、术后疗效评价、康复研究及各类型矫形鞋、运动鞋的设计均有重要意义。
Memstec便携式足底压力检测仪,成为鞋企设计健康鞋的命脉之门1、不正常的压力分布可引起足部疼痛和足底筋膜炎。
-- 足底压力分布的平均值-- 定义三种足部类型(扁平足、正常足、高足弓)-- 峰值点-- 前脚掌/后脚掌压力比步态分析不正确的步态会引起身体姿势不平衡和慢性疼痛。
-- 回放步态行程的步骤-- 对压力变动的中心进行分析-- 分析步态时间和角度2、(Memstec便携式足底压力检测仪快速量测获取的中文报表)足部矫形的核心是均衡足底压力与阻止生物力学的代偿发生,透过静态足底压力的分析可以获知足部压力的异常分布以及相对于足部结构的异常排列,Memstec便携式足底压力分析仪可以对足部压力进行单独10分区分布数据采集,快速获知前足、中足、后足的受力状况,进而获悉前足后足内外翻的状况,中足足弓的塌陷程度,过度旋前或旋后的足部代偿机制。
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乔刚;张建国;刘合荣【摘要】To investigate the influence of age on plantar pressure in normal people during level walking, ground reaction force data from 20 normal people of different age were collected through the employment of three-dimensional force platform system,and the force data in anterior-posterior, medic-lateral and vertical directions were normalized and transformed into force-time curves. Characteristic parameters were selected and analyzed by using statistical methods. The plantar pressure in normal people of different age was comparatively analyzed. Results show that a certain degree of difference was found in the plantar pressure distribution in normal people of different age during level walking: for the old group, the time parameters of gait in vertical and anterior-posterior direction came earlier than those in the young group. It may be due to the fact that the step length of the old person is smaller than that of the young person and the gravity center of the body crosses the hip earlier in the old group than in the young group.%针对年龄因素对成年人平地自然行走时足底压力的影响进行研究.采用三维测力台系统,对20名不同年龄段的健康成年人在平地自然行走时的地面反力进行数据采集,经归一化处理后得到足底压力在前后、左右、竖直3个方向上的力-时间曲线图,运用统计学方法对步态特征量进行统计分析,把不同年龄段人平地自然行走时的足底压力分布进行对比分析.结果表明,不同年龄段人在平地自然行走时的足底压力分布存在一定程度上的差异性:老年组在竖直方向和前后方向上的步态时间参量要小于青年组,这可能是由于老年人行走时步长较小,使得身体重心经过髋关节的时刻要早于青年人.【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2012(027)003【总页数】5页(P55-59)【关键词】年龄;平地自然行走;足底压力【作者】乔刚;张建国;刘合荣【作者单位】天津科技大学机械工程学院,天津300222;天津科技大学机械工程学院,天津300222;天津科技大学机械工程学院,天津300222【正文语种】中文【中图分类】R318本文从分析足底压力的角度,对不同年龄段健康成年人在平地自然行走时的足底压力进行数据采样,并进行对比分析,针对年龄因素对人体自然行走时足底压力的影响进行研究.测试对象根据年龄的不同分为青年组和老年组,每个组均为5名男性和5名女性,青年组年龄范围为20~24岁,平均年龄为22岁,平均身高为(175.7± 2.3),cm,平均体质量为(65.8±2.1),kg;老年组年龄范围为61~65岁,平均年龄为63岁,平均身高为(172.3±1.7),cm,平均体质量为(71.8±1.4),kg.所有测试对象均为身体健康、行动正常、无运动系统病史的成年人.在实验进行之前,由实验人员告知受试者实验目的及实验方案,所有受试者均对本实验知情并同意,自愿参加本实验.1.2.1 实验环境实验环境主要包括实验走廊和实验设备.实验走廊由步道和测力平台组成,其中测力平台放置于实验走廊的中心位置,平台的前后各放置一块与测力平台等高平齐的步道,其尺寸为3,800,mm×600,mm×60,mm.实验走廊如图1所示.实验设备主要包括计算机、三维测力台系统等.采用JP6060型三维测力台系统采集足底压力数据,该系统由测力台采集系统(即测力平台)、信号处理系统和数据分析系统组成.测力平台的尺寸为600,mm×600,mm×60,mm,采样频率为300,Hz,静态检测误差小于0.5%,根据实际需要可以调整检测量程.信号处理系统和数据分析系统可以实现对数据的即时处理.1.2.2 实验过程测试对象赤脚以正常步态自然走过测力平台,即受试者以自己惯常的行走速度从一侧步道的始端开始行走,经过测力平台,行走至另一侧步道远端为止.在经过测力平台时,须保证单脚完整地踩在台面上以获得左脚或右脚的完整的足底压力数据.为了确保能够得到稳定可靠的实验数据,在开始正式的测试之前,要求测试对象按照实验要求先练习15,min,然后进行实验.开始实验之后,针对每一位测试对象的左脚和右脚分别进行10次测试,并记录数据.这10次测试所得到的数据可以认为是稳定可靠的数据[6].由测力平台可以测得人体行走过程中在3个方向上的地面反力,即Y方向(前后方向),X方向(左右方向)和Z方向上(竖直方向)的地面反力.为了消除测试对象个体之间的差异,对由测力平台测得的3个方向上的地面反力数据进行归一化处理:力学数据由测试对象的自身重力归一化得到,时间数据需经过测试对象的单脚单支撑相归一化得到.单脚单支撑相是指从左脚或右脚的脚跟接触测力平台开始直至该脚脚尖蹬离测力平台的这段时间.3个方向上的力学数据和时间数据经归一化处理后可拟合得到测试对象足底压力的力–时间曲线如图2所示.图2中的X轴为归一化时间,即t/Ts(Ts为单脚单支撑相),Y轴为归一化压力值,即F/W(W为测试对象自身重力).提取17个特征量作为步态参数进行统计学分析:其中,前后方向的力–时间曲线上提取7个特征量,左右方向的力–时间曲线上提取4个特征量,竖直方向的力–时间曲线上提取6个特征量,各个特征量的含义如图2所示.针对所得到的数据,即每个测试对象的上述17个参数的10次左脚数据和10次右脚数据作为分析样本,建立数据库,进行统计分析.采用T检验的方法对青年组和老年组的17个步态特征量进行差异性分析,针对每一个特征量,把青年组和老年组的数据进行配对检验,当P<0.05时,说明青年组和老年组的足底压力分布存在显著性差异,当P >0.05时,说明青年组和老年组的足底压力分布不存在显著性差异[7–9].在对青年组样本和老年组样本平地自然行走时的足底压力数据进行统计后得到的结果见表1—表3.2.2.1 Z方向数据分析Z方向上的分力是足底压力的主要组成部分.正常行走时,一侧足跟着地至该侧足跟再次着地称为一个步态周期.一个步态周期可分为6个转折点.以左下肢起步为例:左足跟着地、左足放平、左足趾离地、右足跟着地、右足放平、右足趾离地分别为6个转折点[10].在一个完整的步态周期中,Z方向上的分力在每一转折点处均有一极值存在,即一侧足跟着地时存在一极大值F1,随着该侧足部放平,受力逐渐减小,直至该侧足部完全放平时,受力达到一极小值F2,然后该侧足跟离地,至该侧足趾离地时又达到一极大值F3,由此可以看出Z方向上的受力曲线具有典型的双峰特征.左、右脚受力曲线的最大峰值约为重力的1.1倍,最小峰值约为重力的0.85倍.2.2.2 Y方向数据分析Y方向上的力–时间曲线基本上是对称分布的,有一个正的极大值和两个负的极小值,正的极大值约为重力的17%,出现在单支撑相的18%处;两个负的极小值约为重力的7%和23%,分别出现在单支撑相的4%和84%处.由于Y方向的正向与步行方向相反,所以在测试对象向前行进时,也就是在支撑相早期,由于在支撑足和地面之间产生的向后水平摩擦力,使得Y方向力为负;在支撑足全部落地并主动蹬离地面时,由肌肉产生的力向后推地面,在支撑足和地面之间产生向前的水平摩擦力,这时Y方向力为正[11].2.2.3 X方向数据分析X方向以步行方向右侧为正向,在X方向的力–时间曲线基本对称且数值很小,最大值约为重力的7%.X方向受力反映了行走时步态稳定性状况,正常人行走时X 方向受力较小,这说明正常人行走的稳定性好[12].由以上分析可见,正常测试对象在测力台上行走时,竖直方向即Z方向的地面反力数值较大,Y方向和X方向的地面反力数值均较小.Z方向的力–时间曲线具有明显的双峰形状,X、Y方向的力–时间曲线均关于时间轴对称.而如果测试对象存在行走障碍,其在测力台上行走时稳定性状况很差,具体表现为力–时间曲线分布不均且与正常人受力曲线差别较大.而且超出正常范围值越大,其病情也越严重[11].2.2.4 差异性分析采用T检验的方法对青年组和老年组样本在平地自然行走过程中X、Y、Z这3个方向上的步态特征量分别进行差异性分析,统计结果见表1—表3.T检验结果表明,在Z方向和Y方向上,老年组样本的足底压力数据与青年组样本的数据相比,存在一定程度上的差异性,具体表现如下:Z方向上,青年组和老年组的左、右脚足底压力数据在T1和T3处经T检验后均有P<0.05,这表明无论是左脚还是右脚,青年组样本和老年组样本在平地自然行走过程中竖直方向上的足底压力分布在T1和T3处存在显著性差异;Y方向上,青年组样本和老年组样本的左、右脚足底压力数据在T7处经T检验有P<0.05,这表明无论是左脚还是右脚,青年组样本和老年组样本在平地自然行走过程中Y方向上的足底压力分布在T7处存在显著性差异.需要指出的是,在Z方向上,无论是左脚数据还是右脚数据,老年组样本步态力学参量F1、F2、F3的数据均小于青年组样本的数据,考虑可能与老年人步速较青年人慢有关;对于步态时间参量T1、T2和T3,青年组样本的数据总是大于老年组样本的数据,这可能是由于青年人行走时步长较大,身体重心经过髋关节的时刻要晚于老年人[13].此外,在X方向上,无论是左脚数据还是右脚数据,对于步态力学参量F7、F8、F9、F10,老年组样本的数据均大于青年组样本的数据,由于X方向受力反映了行走时步态稳定性状况,青年组样本行走时在X方向的受力较小,这表明青年人行走时的稳定性较好.身体健康、行动正常的老年人在常速自然行走时的足底压力分布与青年人相比并没有显著性的差异,只是身体重心经过髋关节的时刻要比青年人早一些,使得老年人行走时的步态时间参量要比青年人小一些.【相关文献】[1]赵芳,周兴龙. 老年人站立及行走稳定性的生物力学研究[J]. 北京体育大学学报,2003,26(2):188–191.[2]肖美痕. 老年人常速行走与快速行走特征的生物力学分析[D]. 北京:北京体育大学,2004. [3]孟殿怀,励建安. 临床三维步态分析系统的组成、原理及其临床应用[C]//首届实用康复医学论坛论文集. 2006:292–297.[4]赵芳. 老年人步态特征的分析及其评价系统的初步建立[D]. 北京:北京体育大学,2002:3. [5]伍勰,陆爱云,庞军. 健康老年人常速行走的步态分析[J]. 上海体育学院学报,2000,24(2):19–21.[6] Joseph Hamill,Mcniven S L. Reliability of selected ground reaction force parameters during walking[J]. Human Movement Science,1990,9(2):117–131.[7]全国统计方法应用标准化技术委员会. 数据的统计处理和解释[M]. 杭州:浙江大学出版社,1991:24.[8] White R,Agouris I,Selbie R D,et al. The variability of force platform data in normal and cerebral palsy gait[J]. Clinical Biomechanics,1999,14(3):185–192.[9] Simpson K J,Jiang P. Foot landing position during gait influences ground reaction forces[J]. Clinical Biomechanics,1999,14(6):396–402.[10]张潇,卢世璧. 人体步态分析系统子系统:测力台系统及其临床应用[J]. 中国生物医学工程学报,1998,17(4):358–366.[11]李爱萍,胡军,刘合荣. 基于三维测力台系统的人体步态分析[J]. 微计算机信息,2010,26(5-1):226–228.[12]张潇,卢世璧,陆文莲,等. 人体步态分析系统的研制及其在临床骨科的应用[J]. 生物医学工程与临床,1997,1(1):34–41.[13] Charnley J,Pusso R. The recording and the analysis of gait in relation to the surgery of the hip joint[J]. Clinical Orthopaedics and Related Research,1968,58:153–164.。
足压分析报告
足压分析报告1. 引言足压分析是一种通过测量和分析个体脚部的压力分布来评估脚部健康状况和步态问题的常见方法。
本报告旨在分析一个人的足压数据,并提供相关的解释和建议。
通过对足压数据的分析,我们可以了解个体的步态、脚部负荷分布以及可能存在的问题。
2. 数据收集与处理足压数据的收集是通过足压测量仪器进行的。
测量仪器通常包括底座和传感器,个体站立在底座上,传感器会记录脚部在站立和行走过程中的压力分布情况。
经过收集的原始足压数据需要进行处理和分析,以获得更加有用和可理解的结果。
3. 足压参数分析3.1 接触面积接触面积是指脚底与地面接触的总面积。
通过足压数据分析,我们可以得出个体在不同时刻的接触面积变化情况。
接触面积的变化可以反映脚部负荷的分布情况,而异常的接触面积分布可能会导致步态问题和脚部健康状况的不良。
3.2 压力分布压力分布是指脚部负荷在脚底的分布情况。
通过足压数据分析,我们可以绘制出脚底不同区域的压力分布图,以及在行走过程中的压力变化。
通过分析压力分布图,我们可以判断个体的步态是否正常,并了解是否存在足部过度负荷的问题。
3.3 步态分析步态分析是指通过足压数据分析个体的步行姿势和行走方式。
通过分析足底接触时间、步长和步速等数据,我们可以评估个体的步态是否协调和正常。
步态分析对于康复训练和疾病诊断具有重要意义。
4. 结果解释与建议根据足压数据的分析结果,我们可以得出以下结论:1.接触面积异常:个体在站立时的接触面积较为集中在脚底的某个区域,可能存在足部负荷偏载的问题。
建议佩戴合适的鞋垫或矫正器,以平衡足部负荷分布。
2.压力分布不均匀:脚底某些区域的压力较高,表明该区域承受了过度的负荷。
建议进行足部按摩和放松训练,以减轻该区域的负荷。
3.步态异常:步态分析显示个体的步数、步速和步长均存在异常。
建议进行康复训练,改善步行姿势和行走方式。
根据以上分析结果,我们可以给出以下建议:•选择合适的鞋垫或矫正器,以平衡足部负荷分布。
正常人足底压力分布及其影响因素分析
资料和方法
一、 研究对象 "#$ 例正常人接受检测, 无足部畸形、 异常步态和 足部外伤史, 足踝关节活动正常。受试者中, 男 ’1 例, 平均 年 龄 22& 2 岁 ( "$ U (’ 岁) , 平 均 体 重 1"& 0 +, (20 U ""0 +,) ; 女 (" 例, 平均年龄 2’& 0 岁 ( %% U 1* 岁) , 平均体重 (%& " +, (2$ U $( +,) , 其一般情况见表 "。
左足 峰值压力 )( )# 3 #( &B #( &- 3 #( )& #( &) 3 #( )D #( $) 3 #( )# #( )% 3 #( #% #( D) 3 #( $$ #( ’& 3 #( $’ #( B4 3 #( $& )( )D 3 #( &$
外, 除足弓区域最大压力右足略大于左足 ( $ C #( #B’ ) 左、 右足底各部位压力均无明显差异, 提示正常人站立 时双足承受压力相似。足底各部位承受压力从大至小 依次为: 足跟、 第 $ 跖骨头、 第 ) 跖骨头、 第 & 0 - 跖骨 头、 足弓、 第 ) 趾、 第 $ 趾、 第 & 0 - 趾。 二、 动态足底压力分布 12 5 平均动态足底最大峰值压力为 ( $( 4D 3 #( DD ) 4-; 可信区间为 ( $( %- 0 &( #D ) 12 5 *+$ , 动态足底 *+$ , 最大压力分别出现于左足跟 )$ 例、 右足跟 )& 例、 左第 ) 趾 $ 例、 右第 ) 趾 % 例、 左第 ) 跖骨头 D 例、 左第 $ 跖 骨头 B4 例、 左第 & 0 - 跖骨头 B 例、 右第 ) 跖骨头 )# 例、 右第 $ 跖骨头 B) 例、 右第& 0 - 跖骨头 )$ 例、 右足 弓 ) 例。可见行走时足底最大压力主要位于第 $ 跖骨 头 ( 4# 5 )-% , -’; ) 和足跟 ( $- 5 )-% , )D; ) 。 动态足底各部位最大压力分布见表 & 。由表中可 见正常人行走时双足底各部位压力无明显差异, 说明 正常人双足承受压力对称。行走时足底各部位承受压 力从大至小依次为: 第 $ 跖骨头、 足跟、 第 ) 跖骨头、 第 & 0 - 跖骨头、 第 ) 趾、 第 $ 趾、 足弓、 第 & 0 - 趾。 三、 足底压力影响因素 男性、 女性动态最大峰值足底压力分别为 ( $( %’ $ $ ( &( #’ 3 #( ’’ ) 12 5 *+( $ C #( )$ ) , 3 #( -% ) 12 5 *+ 和 静态最大峰值足底压力分别为 ( )( $’ 3 #( &B ) 12 5 *+$ $ 和 ( )( $% 3 #( &$ ) 12 5 *+( $ C #( %D ) ,差异均无显著性 意义。但由于女性体重小于男性, 将最大足底压力表 示为体重的百分数, 则站立和行走时女性均明显高于 $( #4D; 3 #( -D&; E? )( %)D; 3 #( --’; , 男性 ( 静态: $ F #( #) ; 动 态: B( 4%4; 3 )( $)’; E? B( )$#; 3 #( %4); , $ F #( ##) ) 。 表 B 为动、 静态峰值足压与年龄、 身高、 体重和体 显示静态峰值足压与体重 重指数的 9<=>?@7 相关分析, 指数弱正相关, % C #( )%( $ C #( #& ) ; 动态峰值足压与 年龄、 体 重 和 体 重 指 数 弱 正 相 关, 相关系数分别为 #( )’( $ C #( #& ) 、 #( $) ( $ C #( ##4 ) 、 #( $B($ C #( ##$ ) 。
正常成人裸足与穿普通运动鞋足底压力的比较
正常成人裸足与穿普通运动鞋足底压力的比较宋雅伟;钱竞光;岳璐【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2008(012)050【摘要】背景: 国内外对正常人群足底压力的研究大多集中在未穿鞋情况下的足底压力分布,真正阐述鞋对足相关运动学与动力学参数的影响还不多见.目的: 探讨正常人自然行走过程中未穿鞋和穿普通运动鞋两种情况最大压力值、最大压强值、负荷率、冲量等参数特征,比较裸足与穿鞋力学参数的关系.设计、时间及地点: 同体对照分析,实验于2007-10在江苏省南京体育学院运动人体科学实验室完成.对象:采用随机抽样的方法,抽样2005级南京体育学院武术系男大学生10名,年龄(21.00±2.40)岁,体质量(71.53±3.16)kg、身高(176.32±2.62)cm、足长(25.67±0.92)cm,统一穿41码运动鞋.按国务院<医疗机构管理条例规定,受试者知情同意,自愿参加本次实验.方法: 采用Foot scan 7.0平板式足底压测试系统,对10名受试者进行自然行走过程中动态足底压力测试,包括未穿鞋和穿普通运动鞋两种情况.主要观察指标: ①足底各区域最大压力值分布、最大压强值分布、负载率分布及冲量分布.②裸足与穿鞋力学参数的关系.结果: 未穿鞋情况下:足跟内侧平均峰力值最大,其次足第2、3跖骨,足底平均峰力值较小的区域主要分布在第2~5趾和第5跖骨,行走过程中压强较大的区域主要分布存第2~5趾、第2跖骨以及足跟部;负荷率最大的区域主要分布存足跟外侧;足底冲量最大的区域主要分布在第2、3跖骨和足跟部,冲量较小的区域主要分布在第2-5趾、第5跖骨.穿鞋情况下,足弓部平均峰力值最大,其次足第1趾,足底平均峰力值较小的区域主要分布在第5跖骨,其他区域平均峰力值分布较均匀,行走过程中压强较大的区域主要分布在足弓部;负荷率最大的区域主要分布在足弓和足跟郎,足底冲量最大的区域主要分布在足弓部,冲量较小的区域主要分布在第5跖骨.结论: 行走过程中,穿鞋较末穿鞋前足、足弓和足跟部的各参数均升高,特别是第2-5趾骨、足弓部更加明显.【总页数】5页(P9879-9883)【作者】宋雅伟;钱竞光;岳璐【作者单位】南京体育学院运动人体科学系,江苏省南京市,210014;南京体育学院运动人体科学系,江苏省南京市,210014;南京体育学院运动人体科学系,江苏省南京市,210014【正文语种】中文【中图分类】R365【相关文献】1.“足底操”对0级糖尿病足患者周围神经病变及足底压力的影响 [J], 何红;许亚红;徐国丽;陈会平;王桂英2.脑瘫患儿足外翻畸形综合康复治疗前后的足底压力特征的比较 [J], 刘奕;吴建贤3.7岁健康男童裸足行走足底压力分布特征研究 [J], 王玫;邹晓峰4.基于足底压力与热湿舒适性测试技术的多功能运动鞋垫的研发 [J], 彭飘林; 刘昭霞; 侯霞; 陈敏; 康盾5.足底内侧动脉浅支为蒂的游离足内侧穿支皮瓣修复手腕掌部深度软组织缺损 [J], 吴霄;邓建林;徐健锟;伍翰笙;蔡诚凤;王海文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同体质量指数正常人的足底压力特征
不同体质量指数正常人的足底压力特征钟慧敏;黄萍【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)023【摘要】背景:体质量是影响足底压力非常重要的一个因素,多种不同体质量足底压力的系统研究尚未见报道。
目的:检测不同体质量正常人的足底压力情况,为足底压力的应用研究提供参考指标。
方法:采用比利时RSscanINTERNATIONAL 公司生产的Footscan2m平板足底压力分布测试系统,对80名不同体质量正常人进行动态足底压力测试。
根据《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》中的分类标准,将测试对象分为4组,即体质量偏低组、体质量正常组、超重组、肥胖组,每组20人,进行比较分析。
结果与结论:①足底各区域压强峰值和冲量随着受试者体质量指数的增加而增大,差异均有显著性意义(P〈0.05);与体质量正常者相比,超重者足底部分区域、肥胖者足底各区域压强增高(P〈0.05);②中足底接触面积占全足底接触面积的百分比随着受试者体质量指数的增加而增大,差异有显著性意义(P〈0.01);与体质量正常者相比,肥胖者中足底接触面积占全足底接触面积的百分比增高(p〈0.05):③结果显示,超重特别是肥胖者由于体质量大,其步行时足底压强和冲量相应增高,时间长会造成足部病理性改变;肥胖者体质量大造成足弓下降,中足与地面接触面积增大,易产生扁平足。
提示超重特别是肥胖者,要注意控制体质量,适当运动,穿合适的鞋,保护好足,防止足部损伤和扁平足的发生。
【总页数】6页(P3730-3735)【作者】钟慧敏;黄萍【作者单位】[1]华东师范大学物理与材料科学学院,上海市200241;[2]上海市伤骨科研究所,上海交通大学医学院附属瑞金医院,上海市中西医结合防治骨与关节病损重点实验室,上海市200025【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.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 [J], 吴宝平;宋红芳;王辉;张昆亚;钱秀清;闫松华2.不同体质量指数正常人的足底压力特征 [J], 钟慧敏;黄萍3.不同负荷情况下足底压力及肌电特征分析 [J], 张秀丽;都志豪;吴健;张军;杨文光;张伟4.不同体力活动水平老年人足底压力分布特征研究 [J], 李正彬;邵振;付丽娟;刘娜5.不同身体质量指数对老年人足底压力分布特征影响研究 [J], 李正彬;孙孜娟;张岩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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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。