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.

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。

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。

明初宫廷茶具探析

明初宫廷茶具的研究,由于受到晚明赏鉴性书籍及茶书论述的影响,存在着认识上的偏差。晚明赏鉴性书籍及茶书对明初宫廷茶具的论述反映的是晚明文人审美观之下的一种选择性偏好,并不能真实反映明初宫廷茶具的历史事实。本文在反思晚明文人相关论述的基础上,结合文献记载及与宫廷相关的考古出土物,认为高足杯(茶锺)是明初宫廷使用的茶具类型之一,且常与杏叶扁壶、僧帽壶组合在一起。与高足杯有着同一比例的茶盏,其口径在15厘米左右,亦有可能是明初宫廷使用的茶具类型之一,且与大茶壶组合。这一比例远远超过晚明文人偏好的小茶瓯、小茶壶。

350km/h高速铁路全封闭声屏障靴型钢柱脚疲劳试验研究

主要研究350km/h高速列车通过全封闭声屏障时产生的脉动风压可能引起的结构疲劳问题。利用MIDAS Civil软件模拟了全封闭声屏障整体在恒载、活载、风荷载以及列车气动力多种荷载组合下的受力性能,并用ANSYS WORKBENCH软件对一榀钢框架进行精细化建模,结果均表明靴型钢柱脚是整体声屏障结构的薄弱环节,存在明显的应力集中现象。设计制作1∶1足尺靴型钢柱脚试件及混凝土台座,在最不利设计荷载工况下对构件进行了400万次疲劳加载试验。试验结果表明,各部件均未发生明显破坏现象,靴型钢柱脚表面及焊缝处未见裂纹产生,钢柱脚、U形螺栓及混凝土台座上各测点各次停机静力加载时的应力-加载级数关系曲线、位移-加载级数曲线和疲劳加载时的动态应力时程曲线变化不大。说明在列车高速运行脉动风压作用下结构的受力特性未发生改变,疲劳性能良好,满足耐久性和安全性的要求。

内排形态对边坡稳定性的影响

为分析不同内排形态对边坡稳定性影响的机理,以蒙东某露天矿为例,基于理论分析结合数值模拟,以瑞典条分法为理论基础,揭示不同内排形态影响边坡稳定性的原因;并采用FLAC3D软件,模拟了不同排土距离、排土高度条件下边坡稳定性的变化情况,分析不同排土形态对边坡的位移、应变及稳定性的影响;最后得出内排压脚形态与边坡稳定性变化的一般规律。结果表明:内排形态影响内排重心分布,造成压帮边坡稳定性有所不同。

植物修复下露天矿弱层群顺层高边坡稳定性分析

为了研究植物修复治理后露天矿弱层群顺层高边坡的稳定性变化规律,采用数值模拟的方法对阜新海州露天矿北帮顺层高边坡修复前、压脚整形后、覆土植物栽植后的稳定性进行分析。结果表明:在考虑非饱和渗流和正常水位工况下,原始边坡、压脚整形边坡、覆土植物栽植边坡3种状态的安全系数先提高后降低;覆土植物栽植边坡的安全系数比压脚整形边坡的安全系数有所降低,覆土植物栽植会影响露天矿边坡的边坡稳定性。

U型槽内填土地基条形基础极限承载力分析方法

U型槽内填土地基上条形基础的极限承载力是工程实践中的一类重要问题。为合理确定其理论计算方法,基于塑性极限分析上限定理及Hill机构,结合U型槽结构对称性特征,提出了填土地基两种潜在破坏模式,建立了填土地基承载力与4个独立变量之间的内外功率平衡方程,考虑破坏机构的几何与运动学约束条件,通过Matlab程序编制优化算法,实现了该极限承载力的非线性规划求解。实例分析表明,填土地基承载力随U型槽相对宽度的增大而呈非线性减小,当该相对宽度达到一定值后,U型槽填土地基等效于半无限土体;黏性填土时相关变化特征均与无黏性填土时相似;随着U型槽相对宽度逐渐减小,填土破坏模式逐渐向槽内回缩,破坏机构中对数螺线区与被动区界面逐渐由速度连续过渡到速度间断,对数螺线中心均位于条形荷载边界点上。

改良跗骨窦切口与传统L型切口内固定对跟骨骨折患者预后及功能恢复的影响

目的探讨改良跗骨窦切口与传统L型切口内固定对跟骨骨折患者预后及功能恢复的影响。方法选择2019年1月至2022年2月广州医科大学附属第四医院接诊的60例跟骨骨折患者为研究对象,按随机数字表法分为对照组(30例)与治疗组(30例)。治疗组行改良跗骨窦切口术治疗,对照组行传统L型切口内固定术。比较两组患者的骨折愈合时间、住院时间、手术时间及术中出血量;比较两组患者的患足功能;比较两组患者手术前后的跟骨宽度、Gissane角及Bohler角;比较两组患者的并发症总发生率。结果治疗组骨折愈合时间、住院时间、手术时间短于对照组,术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组患足功能优良率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后两组Bohler角大于术前,Gissane角、跟骨宽度均小于术前,而术后治疗组跟骨宽度、Gissane角小于对照组,Bohler角大于对照组的,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论传统L型切口内固定相比,采用改良跗骨窦切口治疗跟骨骨折可减小手术创伤,减少并发症,缩短骨折愈合时间、住院时间,促进功能恢复,改善预后。

跗骨窦微创切口与外侧L形切口入路钢板内固定术治疗跟骨骨折患者的效果比较

目的:比较跗骨窦微创切口与外侧L形切口入路内固定术治疗跟骨骨折患者的效果。方法:回顾性分析2016年10月至2020年3月该院收治的72例跟骨骨折患者的临床资料,根据手术入路方式不同将其分为观察组37例和对照组35例。观察组采用跗骨窦微创切口入路钢板内固定术治疗,对照组采用外侧L形切口入路钢板内固定术治疗,比较两组治疗优良率、手术相关指标水平,术前、术后随访12个月足踝功能指标[跟骨Bohler角、Gissane角、Maryland足部评分系统评分、踝-后足功能评分系统(AOFAS)评分]水平,以及术后12个月并发症发生率。结果:观察组治疗优良率为86.49%(32/37),高于对照组的65.71%(23/35),差异有统计学意义(P<0.05);观察组术中出血量少于对照组,切口长度和骨折愈合时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后,两组Bohler角、Gissane角均大于术前,但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组Maryland足部评分系统评分、AOFAS评分均高于术前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后并发症发生率为2.70%(1/37),低于对照组的22.86%(8/35),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:跗骨窦微创切口入路钢板内固定术治疗跟骨骨折患者可提高治疗优良率、Maryland足部评分系统评分和AOFAS评分,降低手术相关指标水平和术后并发症发生率,效果优于外侧L形切口入路钢板内固定术治疗。

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.