Human Plantar Pressure Image and Foot Shape Matching

Medical doctors and podiatrists have been using plantar pressure for the evaluation of the foot loading in regard to foot biomechanics and foot health for decades. High plantar pressure can cause pain and foot injury such as plantar ulcer during walking. Two types of systems are suitable for pressure capture and they are commonly known as floor mat or floor pad and in-shoe pad. For the floor-mat system pressure values are displayed as image which does not depict the foot shape. Therefore, shortcoming of this system for plantar pressure recording during walking is that the location of the pressure value related to the plantar surface is only approximate. A research was conducted to determine whether markers can be placed on the plantar surface and their positions identifiable on the pressure image. This paper describes the technique for matching the plantar shape to the pressure image during walking.

空间异形钢结构拱桥拱脚局部应力分析

空间异形钢结构拱桥设计计算比较复杂,以锦言大桥为例,对空间异形钢结构拱桥拱脚钢混结合段进行有限元建模分析,采用板单元模拟钢结构,采用实体单元模拟混凝土结构,采用线单元模拟预应力钢束。根据桥梁总体结构模型最不利作用组合计算结果获取钢拱肋在拱脚位置结构受力,通过对拱脚相关构件进行分析计算,提出拱脚的设计思路及施工注意事项,为相关桥梁提供一些参考价值。

西安地区3~6岁儿童脚型分类及特征规律分析

针对当前市场童鞋设计不合理和缺乏儿童脚型理论研究参考问题,本研究首先使用三维足部扫描仪获取到3~6岁的52名男童和71名女童三维脚型数据,进行儿童脚型特点和差异的对比分析;其次,采用相关性分析和主成分分析将26组多维指标降维处理至3个主成分:脚长因子、宽围因子和高度因子;然后,以提取的3个主成分作为分类标准进行H-K聚类分析,将儿童脚型分为3类:细瘦足、适中足、肥壮足,其中左脚细瘦足占比最多,右脚适中足占比最多;最后,将脚长尺寸标准化,发现儿童脚型存在显著的性别及左右脚差异.该研究结论可为童鞋设计和鞋楦三维数字化构建提供理论参考.

跗骨窦小切口与经外侧“L”形切口术对跟骨骨折患者的疗效

目的 比较跗骨窦小切口与经外侧“L”形切口术治疗跟骨骨折的疗效及对足功能恢复情况的影响。方法 研究对象选取2020年10月至2022年10月收治的跟骨骨折患者88例,按照手术方法分为对照组43例,研究组45例,对照组采用经外侧“L”形切口术,研究组采用跗骨窦小切口手术。检测比较2组手术情况及并发症发生情况、足功能、跟骨解剖结构、骨代谢、炎性因子、应激反应指标水平。结果 与对照组比较,研究组术后引流量、术中出血量较少,手术、住院及骨折愈合时间较短,并发症发生率较低(P<0.05)。与术前比较,术后3个月2组AOFAS评分、Bohler角、Gissane角、跟骨长度、跟骨高度、P1NP、骨特异性碱性磷酸酶(BALP)水平升高,且研究组高于对照组,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、环磷酰胺(CTX)水平降低,且研究组低于对照组(P<0.05)。与术前比较,术后3 d 2组CRP、IL-6、MDA水平升高,但研究组低于对照组,SOD水平降低,但研究组高于对照组(P<0.05)。结论 跗骨窦小切口术治疗跟骨骨折效果理想,可减少手术创伤,减轻炎症及应激反应,且可促进术后足功能、骨代谢恢复,并发症少。

东北女青年参数化鞋楦定制研究

本文基于东北女青年的脚型特征及规律,构建了一种特征点的参数化建模方法。采用三维足部扫描仪提取东北女青年18个足部特征参数,分析其脚型特征及规律,利用逆向工程技术确定286个特征点。根据脚楦关系,调整东北女青年鞋楦尺寸参数,以脚长和基宽为自变量,建立其与特征点长度方向、宽度方向、高度方向的参数关系,以构建东北女青年参数化鞋楦模型。采用该方法获得的鞋楦模型数字化程度高,便于鞋楦参数调整,对于个性化鞋楦定制具有重要意义。

非竞技马拉松女性跑者与普通人群足型分类及差异对比

通过收集205位女性非竞技马拉松跑者和195位普通女性的足型数据,完成了两类女性人群的足型分类,并比较分析其足型差异。借助三维扫描仪获取包括长度、宽度、高度、围长、角度在内的23项足型数据,利用主成分分析降维,采用K-means聚类算法将普通女性人群足型分为短尖足、长宽足、短矮足,将非竞技马拉松女性跑者足型分为宽厚足、短窄足、窄平足,以探究非竞技马拉松女性跑者的足型规律;通过独立样本T检验分析,发现两类人群的足型在趾跖宽度、围长方面存在显著差异,非竞技马拉松女性跑者这两项指标的数值均大于普通女性人群。研究结论可以扩展非竞技马拉松女性跑者的足型数据库,并且为设计研制非竞技马拉松跑者的鞋楦提供一定的数据参考。

功能鞋垫的设计应用研究进展

功能鞋垫具有特定的矫正、治疗以及预防损伤的作用,一般分为预制鞋垫和定制鞋垫。目前,市面上用于制作功能鞋垫的材料有乙烯―醋酸乙烯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、乳胶、皮革、软木以及碳纤维等。材料、结构、制作参数,是直接影响功能鞋垫作用效果以及穿着舒适性的因素。尽管功能鞋垫有广泛的应用前景,但目前在国内的普及度仍然较低。大众对功能鞋垫的认识水平与西方发达国家相比,还存在较大差距。

黄土隧道锁脚锚管精准安装工艺探析

采用锁脚锚管角度控制器装置,实现黄土隧道锁脚锚管的精准打设,结合工程实例探讨锁脚锚管设计安装的工艺实施要点,有效提升了风洞凿岩机钻孔角度控制精度,断面监测点周最大沉降量由24.3 mm/d减小为-0.9 mm/d。精准的施工角度有益于将拱脚位置的土压力传递到拱脚所在的围岩上,增强拱脚位置的承载力,且在黄土隧道中能够有效地控制围岩变形,提升隧道围岩的稳定性。

广西壮族青少年足型的分析

目的:探索壮族青少年足型及足的生长变化规律。方法:采用吴汝康的人体测量方法,对广西南宁市马山县1323名(男656,女667)7～19岁壮族青少年的足长、足宽进行测量,按足长宽指数分型。结果:壮族青少年的足长、足宽均随年龄增长而增长,15岁时已接近成人水平,足长与足宽存在正相关关系,总体足型以短宽型最多(男61.28%,女38.23%),中间型次之(男37.81%,女60.42%),窄长型最少(男0.92%,女1.35%)。结论:壮族青少年足型存在明显的性别差异,与回族、哈萨克族、畲族和汉族比较也存在差异。

宁夏回族青少年足型的研究

目的 :了解回族青少年足型及发育规律。方法 :采用人体测量方法 ,测量了宁夏固原地区 1 6 5 8名回族 7～1 7岁学生的足长、足宽 ,并按足长宽指数分型 ,并将足长、足宽数据和足型与畲族、哈萨克族和汉族比较。结果 :回族青少年的足长、足宽均随年龄增长而增长。足长与足宽存在正相关关系 ,足型以中间型最多。结论 :回族青少年足型与其他民族比较存在差异 ,足长与足宽发育随年龄增长而增加。

中国成年人脚型性别差异研究

为了比较中国成年女性和成年男性脚型的差别,应用三维视频解析和人工测量的方法测试脚型数据,对1 284名成年男性和1 084名成年女性进行了测试,共有25个测试指标。数据标准化的方法为占脚长的百分比。比较结果显示男性脚型的25个测试指标均明显大于女性。标准化的指标中有22个出现明显的性别差异。女性内侧足背、外侧足背、后足和中足的相对长度,第5跖骨头和跟骨的相对高度明显大于男性;而女性的脚宽、后跟宽度、脚跖围、跗背围、跟背围、跟踝围、内侧足弓高度、大脚趾高度和第1跖骨高度的相对数值明显小于男性;余下指标间的比较未有显著性差异。

三维足型测量系统足部参数自动提取方法

介绍了足部参数的自动提取方法。利用到钢化玻璃平板垂直距离小于5 mm的足部三维点云在钢化玻璃平板上投影轮廓线和整个足部三维点云在钢化玻璃平板上投影轮廓线提取足部的纵轴、足后跟点和趾尖点,并建立局部足部坐标系;利用局部足部坐标系和有关截面进行足背点、足弓点、内踝点、外踝点、胫骨前下点、第1跖趾关节突出点和第5跖趾关节突出点等特征点的识别;根据特征点自动提取足长、足宽、足围和足弓曲线等足部参数或特征曲线。测量结果表明,参数自动提取方法有较高的重复精度和测量精度,而且在足部纵轴线和扫描方向不一致时也有较好的适应性。足部参数自动提取方法避免了采用人工贴点或手动识别特征点的繁琐过程,缩短了测量时间,适合于足型普查和足型数据库建立等大批量测量场合。

广西瑶族青少年足型研究

目的探索瑶族青少年足型及足的生长变化规律。方法用吴汝康的人体测量方法,对广西巴马县1186名(男600,女586)6～19岁瑶族青少年的足长、足宽进行测量,按足长宽指数分型。结果瑶族青少年的足长、足宽均随年龄增长而增长,15岁时已接近成人水平。足长与足宽存在正相关关系。总体足型以中间型最多(男51.33%,女54.61%),短宽型次之(男48.33%,女44.20%),窄长型最少(男0.33%,女1.20%)。结论瑶族青少年短宽足型出现的比率仅小于壮族,大于汉族、畲族、哈萨克族和回族,这与遗传、生活的气候环境有重要关系。

中国当代青年女性脚型结构特点及足底压力分布研究

利用三维足部扫描系统和足底压力测试系统对35名18-27岁之间的中国当代青年女性进行足部三维扫描和足底压力测试,分析中国当代青年女性的脚型特点以及足底压力分布特征。研究结果表明:1、当代青年女性脚型结构与全国成年人脚型规律间存在着一定的差异;2、实验得到的当代青年女性的跖趾围长与脚长间的回归方程为"跖趾围长=98.264+0.525脚长",即脚长每增加10 mm,跖趾围长增加5.25 mm;3、脚底后跟部位和前脚掌第二跖趾、第三跖趾部位是行走过程中的主要受力区域;4、行走过程中左右脚足底压力分布存在显著性差异。

辽宁大学生足的尺寸和形态的研究

目的 探明辽宁地区大学生的足形发育现状。方法 采用国际通用的足部测量学方法 ,调查了辽宁籍汉族大学生 319(男 15 6 ,女 16 3)名。结果 辽宁男女大学生足部测量值均比日本相应值小。各测量值有明显的性差 ,也存在左右差 ,其中足长右侧 >左侧分别男性为 2 3 1%、女性 34 4 % ;右侧 =左侧男性为2 1 8%、女性为 4 7 2 % ;右侧 <左侧男性为 5 5 1%、女性为 18 4 % ,男女性左右差的构成比有显著性差异。足型构成比以中间型最多 ,男性占 80 1% ,女性占 81 0 % ;短宽型男性占 12 2 % ,女性占 8 6 % ;窄长型男性占 7 7% ,女性占 10 4 %。结论 辽宁男女大学生足形相对较短窄瘦 ,足长和足宽有明显的民族差和地区差。

武陵山区土家族儿童青少年足型分析

目的：了解武陵山区土家族儿童青少年足型特点及其发育规律.方法：采用人体测量学方法,对武陵山区1 865例土家族儿童青少年（男性953例,女性912例）的足长、足宽进行测量,按足长宽指数分型.结果：土家族儿童青少年的足长、足宽均随年龄增长而增长;足长与足宽存在正相关关系;足型以中间型最多,短宽型次之,窄长型最少.结论：土家族儿童青少年足型发育符合生长发育的一般规律,并有性别差异,与汉族、壮族比较存在民族间差异.

布依族人足形态的非对称性

目的：探讨布依族成年人足的非对称性，为体质人类学积累资料和鞋型设计提供形态学依据。方法：采用国际通用的足部测量方法，测量了312名（男153，女159）世居贵州黔南地区的布依族成年人足18项指标。结果：足部形态指标多呈非对称性。足长左侧〉右侧差值均数男性为（5．34±2．56）mm、女性为（4．42±1．57）mm；足长左侧〈右侧差值均数男性为（4．58±1．70）mm，女性为（4．70±2．05）mm。足长Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型的构成比男性分别为39．87％、36．60Z和23．53％，女性分别为37．11％、45．91％和16．98％。结论：布依族成年人足形态具有明显的不对称性。

湘西南侗族青少年足型的研究

为了解湘西南侗族青少年足型及其发展趋势 ,按活体测量要求 ,对湖南省通道和靖州侗族自治县 1343名侗族青少年 (7～ 18岁 )的足长、足宽进行了测量 ,并按足宽足长指数进行分类 ,结合文献资料调研和数理统计法对数据进行整理分析。研究结果表明 :侗族青少年的足长、足宽分别随年龄增长而增长 ,16岁时接近成人水平 ;足长与足宽之间存在正相关 ;足型以中间型最多 ;侗族与汉族青少年足型分布差异无显著意义 。

侗族青少年足型研究

为了解侗族青少年足型及其发展趋势 ,按活体测量要求 ,对湖南通道、靖州共 1343名侗族青少年 (7～ 18岁 )的足长、足宽进行了测量 ,并按足宽足长指数进行分型 结果表明 :侗族青少年的足长、足宽分别随年龄增长而增长 ,16岁左右接近成人水平 ;足长与足宽之间存在正相关 ;

不同负荷下足部三维形貌测量系统设计

介绍了一种可以测量足部在不同负荷下三维形貌的非接触式测量系统。测量系统基于激光线扫描工作原理,由伺服电机驱动的运动平台、足部负荷测量单元、CCD多路图像同步采集单元组成。通过分布在足部周围的八个CCD摄像机图像的拼接,实现了从足趾到足后跟足部轮廓360度的无盲区测量。此系统能自动提取足长、足宽、足后跟宽、足围、足趾高、足弓高、踝高、足背高、足弓曲线和足印等足部特征参数或曲线,得到足型随足部负荷变化的规律,可用于各种专用运动鞋和足部畸形矫正鞋的设计。