动态足底压力分析(Footscan)在中西医结合微创法治疗拇外翻中的应用

目的:分析Footscan USB2平板式足底压力测试系统在中西医结合微创法治疗拇外翻中的应用价值。方法:选择2020年8月至2022年7月在北京中医药大学深圳医院(龙岗)接受中西医结合微创法治疗的拇外翻患者30例(共40足)为观察组。对照组为同期随机招募的30例健康人员(60足)。采用Footscan USB2平板式足底压力测试系统对两组进行动态双足足底压力测试,记录并比较手术前后观察组患者患足及对照组健康人员双足站立相的足底10个区的压力峰值、负荷、冲量。采用AOFAS评分系统评估术后患足功能。结果:入选患者术后随访率100.0%,所有患者的行走功能均在术后3~4个月恢复正常。所有患者第1跖骨内翻和第1跖骨内趾囊炎引起的疼痛和其他临床表现均得到彻底的改善,同时出现的胼胝体也随之消失。术前与术后1年的AOFAS总评分比较[(45.55±12.28)分vs(85.45±6.76)分]差异有统计学意义(P<0.05)。术前患足第1跖骨动态压力峰值、负荷及冲量较正常组减少,动态压力峰值、冲量的比较差异有统计学意义(P<0.05),但负荷差异无统计学意义(P>0.05);患足术前第2~5趾骨、第2~5跖骨、中足、足跟内侧、足跟外侧动态压力峰值、负荷差异无统计学意义(P>0.05),但冲量差异有统计学意义(P<0.05)。术后患足第1趾骨、第1跖骨动态压力峰值、负荷、冲量较正常组减少,差异有统计学意义(P<0.05);术后患足第2~5趾骨、第2~5跖骨、中足、足跟内侧、足跟外侧动态压力峰值、负荷、冲量较正常组增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:动态足底压力分析系统可有效评估患者手术前的足底压力分布情况,为手术治疗提供更为准确的数据支持,从而有助于提高中西医结合微创法治疗拇外翻的疗效。

7～11岁肥胖儿童动态足底压力分布

目的通过比较肥胖儿童和正常儿童平地自然行走时的足底压力参数,探讨肥胖对7～11岁儿童动态足底压力带来的影响。方法采用0.5m footscan USB平板测试系统(比利时RSscan International公司)对40名7～11岁儿童(肥胖儿童和正常儿童各20名)自然行走时的步态进行测试,数据采用SPSS11.5和EXCEL进行统计处理。结果与正常儿童相比,肥胖儿童自然行走过程中:(1)足支撑阶段显著增长,足蹬伸阶段缩短;(2)跖骨4(M4)和跖骨5(M5)与地面接触的压强峰值和压强峰值出现时间显著增大,且第2趾(T2)～第5趾(T5)以及足中部压强峰值都增大;(3)足弓指数(AI)及足中部和足后部与地面接触的冲量百分比均显著增大;(4)左足在足跟着地阶段、右足在支撑阶段和蹬伸阶段内翻程度增大;另外,肥胖儿童左右足外翻程度明显不同;(5)足轴角明显增大。结论与正常儿童相比:(1)肥胖儿童行走的稳定性较差;(2)肥胖儿童有前脚掌、踝关节和膝关节损伤的趋势;(3)肥胖儿童行走效率较低,易患扁平足;(4)肥胖儿童更容易以八字脚姿态行走。

创伤性伸直型膝关节挛缩患者动态足底压力分布规律研究

背景创伤性伸直型膝关节挛缩在临床上十分常见,绝大部分患者存在步态异常。在临床康复中,对于步态的评估多采用量表及平衡仪进行。动态足底压力测试作为科学、客观的评估方法已广泛应用于下肢疾病的评估。但国内外对于动态足底压力测试在创伤性伸直型膝关节挛缩患者中的应用较少。目的探讨创伤性伸直型膝关节挛缩患者动态足底压力的分布规律,为指导康复评估和步态训练提供数据支持。方法选择2020年12月至2021年12月在安徽医科大学第二附属医院康复医学科接受治疗的创伤性伸直型膝关节挛缩患者35例为研究组,选取同时期志愿参与本研究的步态正常的健康者30例作为对照组。应用ByGait-G6060-5步态分析系统测量仪分别采集两组受试者足底压力参数,对比分析两组受试者步长、步宽、步速、足角、总触地时长、足底各分区〔踇趾(T1区),第二至第五脚趾(T2区),第一跖骨(M1区),第二跖骨(M2区),第三跖骨(M3区),第四跖骨(M4区),第五跖骨(M5区),足底中部(MF区),足后跟内侧(MH区),足后跟外侧(LH区)〕压力占比、足底压力Ad值、足底压力中心在横向(身体左右方向)的最大偏移距离(COP-X偏移)、足底压力中心在纵向(身体前后方向)的最大偏移距离(COP-Y偏移)。结果研究组步长短于对照组,步宽、总触地时长长于对照组,步速慢于对照组,足角高于对照组(P<0.05)。研究组T2区、M4区、M5区足底压力占比高于对照组,MH区、LH区足底压力占比低于对照组(P<0.05)。研究组患侧足底压力Ad值占比低于健侧(P<0.01)。对照组左侧与右侧足底压力Ad值占比比较,差异无统计学意义(P>0.05)。研究组在COP-X方向、COP-Y方向的偏移值均高于对照组(P<0.05)。结论创伤性伸直型膝关节挛缩患者步长短、步宽大、步速慢、足角大、双足总触地时长长,步行时患侧下肢负重较少,且主要以前足和足外侧缘负重,双足压力中心轨迹在横向和纵向的偏移均增大,步行时晃动大,稳定性差。

前交叉韧带损伤患者动态足底压力变化

目的:通过检测前交叉韧带(ACL)损伤患者动态足底压力,探讨ACL损伤对步行时足底压力产生的影响。方法:采用Foot Scan足底压力检测系统,分别对31例单侧ACL损伤患者及26例正常人进行动态足底压力测试,采集计算测试者单足支撑相时长及各阶段所占支撑相百分比、全足及测定区域平均峰值压力、各测定区域达到其峰值压力时间分布、各测定区域冲量分布、各测定区域平均峰值压强数据,对患者患健侧下肢之间及患者与正常人之间足底压力相关参数进行统计比较。结果:与未损伤侧比较,ACL损伤侧足跟触地相、前脚掌触地相、全足支撑相所占百分比及全足支撑相总时长降低,足蹬离相所占百分比增高,不具有统计学意义;足跟内外侧足底平均峰值压力显著降低,冲量及平均峰值压强降低更为显著,达峰值时间增加。与正常对照组比较,ACL损伤侧足跟触地相及全足支撑相所占百分降低,前脚掌触地相、足蹬离相及全足支撑相总时长增高,不具有统计学意义;足跟内外侧足底冲量显著降低,平均峰值压力及平均峰值压强显著降低,达峰值时间增加。结论:ACL损伤后膝关节功能紊乱,患者为避免再损伤步行时会尽可能减少使用患肢,增加对足跟区保护,从而影响动态足底压力相关参数,导致患肢单足支撑相各阶段时长及比例发生变化,足跟区平均峰值压力、压强及冲量减小,达峰值压力时间延长。应用步态分析运动学数据可对韧带损伤进行量化评估,更为准确了解ACL损伤后下肢生物力学特性改变。

基于EMFi薄膜的动态足底压力测量系统

为测量与分析运动员运动过程中动态足底压力变化,优化训练模式与避免其运动损伤,该文研制了一种新型可穿戴式动态足底压力测量系统。以压电驻极体薄膜(EMFi)为传感材料,采集足底16个点的压力信号,原始电荷信号经过高速模拟开关、电荷放大电路、低通滤波放大电路、工频滤波电路、STM32F4内部A/D采集,并由2.4GHz无线发送至上位机。实验结果显示,该系统测试结果与人体正常运动步态变化趋势一致,且具有良好的动态响应和可靠性,为运动员的姿态矫正提供了理论依据。

基于Freestep足底压力步态分析系统男性业余马拉松运动员动态足底压力分析

目的观察男性业余马拉松运动员的动态足底压力数据分布特征,探讨其临床应用意义。方法采用Freestep足底压力步态分析系统对20名广州马拉松比赛全马男性运动员与20名男性普通健康成年人进行动态足底压力测试,并进行数据对比分析。结果相比普通健康成年人,业余马拉松运动员动态足底压力分析中:①受力面积比例:第4、5跖骨,内、外侧足跟受力面积比例显著增加;内、外侧足弓受力面积比例显著减少(P<0.01)。②受力负荷:第1足趾和第4、5跖骨的受力负荷显著增加,而内、外侧足弓的受力负荷显著下降(P<0.01)。结论业余马拉松男性运动员动态足底压力分布特点较普通男性有显著差异,这可能与跑步项目的运动模式特点,以及应力性骨折、踝关节扭伤等常见相关运动损伤有关。

不同专项大学生赤足正常行走的足底压力特征分析

目的:探究不同专项大学生的动态足底压力特征,为今后运动训练、运动康复等方面的研究提供参考。方法:采用问卷调查法、实验法等方法对36名学生进行相关信息收集及赤足正常行走时的足底压力测试。结果:健美操专项大学生双足间第5跖骨、足弓内侧压力峰值有差异(P<0.05);体育舞蹈专项大学生双组间第5跖骨和足弓内侧的负荷分布、压力峰值、压力-时间积分以及第2、3跖骨、足跟外侧压力-时间积分有差异(P<0.05);拳击专项大学生双足间第1、2、3、4跖骨和足弓外侧足底接触面积、足跟内侧最大压强、足弓内侧压力峰值以及足弓外侧负荷分布、压力-时间积分有差异(P<0.05);摔跤专项大学生双足间足跟内侧最大压强、第2跖骨的压力峰值有差异(P<0.05)。结论:长期专项训练对大学生的正常行走足底压力均可能造成影响,健美操专项、摔跤项目学生的足底各指标差异较少,在正常行走足底压力测试中表现出较好的对称性,拳击专项学生每个足底压力参数均有足底区域差异,体育舞蹈专项学生除足底接触面积无差异外其他指标均有差异,这两种专项学生左右足整体表现出较弱的对称性。因此各运动项目要重视学生足部健康问题,定期进行观测并帮助学生改善足部健康状况。

肥胖男性少年足底动态压力变化参数

背景:青少年肥胖常引发扁平足、足、膝内外翻等症状。目的:了解13～15岁肥胖男生足底压力参数的分布特点,认识对青少年身体平衡能力等方面所产生的影响。方法:随机选择长春市东北师范大学附属中学13～15岁的健康在校男生60人,根据体质量指数标准分为18.5～24.9kg/m2的对照组,25～30kg/m2的超重组和大于30kg/m2的肥胖组,各20人。借助比利时footscan足底压力测试系统,分析各组自然行走时足底动态压力分布变化特征。结果与结论:不同体质量男生的足底垂直力-时间曲线的足跟着地时的冲击峰和足完全放平时出现的谷值出现在步态周期的百分比随体质量的增加而加长;超重组和肥胖组足弓部位的触地时间明显大于对照组,同时足弓和足跟的接触面积百分比增大,而前足的百分比值减小;超重组和肥胖组的足底总峰值压强明显大于对照组,足底总压强与体质量呈正相关,足底的接触面积和体质量之间存在着明显的正相关;除了足跟和第1趾骨外,超重组和肥胖组其他各部位及总的压强变化率均大于对照组。说明超重于肥胖可使男生足底压力发生变化。

足底压力动态图像分析系统与临床应用

目的应用足底压力成像技术,建立足底压力动态图像分析系统。方法设计制作玻璃全反射足底压力成像装置,实验拟合压力图像灰度与压力函数关系,采用视频图象计算机处理分析的方式,动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布及变化规律。结果在骨科足趾游离移植术供趾足功能改变、先天性马蹄内翻足早期肌力平衡手术远期疗效研究、三关节融合术治疗小儿麻痹的后遗马蹄内翻足手术效果评定、先天性髋关节脱位和拇外翻的动态足底压力分布等分析应用中,取得对手术及治疗具指导价值的结果。结论该系统简便易行,灵敏度高,对临床不同年龄、不同腿足畸形具有广泛的适应性。

前交叉韧带断裂患者步行时足底压力时间特征

目的:探讨前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)断裂患者步行时足底压力时间特征,为康复评定和运动训练提供参考依据。方法:应用footscan R足底压力测量系统,对64例单侧ACL断裂患者的动态足底压力进行对照研究。分析ACL断裂侧、未伤侧步行时支撑相时间参数(足-地接触时间及其足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段和前足蹬离阶段的百分比)的5次重测信度及其双侧差异。结果:上述各参数5次重测信度的组内相关系数均大于0.79。ACL断裂侧、未伤侧的足-地接触时间分别为662ms、668 ms(t=2.967,P=0.004),足跟触地阶段分别为8.15%、8.79%(t=2.940,P=0.005),全足支撑阶段分别为35.33%、39.29%(t=4.66,P=0.000);而前足蹬离阶段分别为46.62%、42.66%(t=-4.660,P=0.000)。结论:ACL断裂后步行时的动态足底压力时间参数重测信度良好,ACL断裂侧的足-地接触时间、足跟触地阶段和全足支撑阶段显著缩短,而前足蹬离阶段显著延长。

健康女大学生步行和慢跑运动模式下足底压力中心轨迹相似度分析

应用footscan足底压力测量系统,对32例健康女大学生被试在步行和慢跑时足底压力中心(centre of pressure,COP)轨迹的变化规律进行不同运动模式下的对照研究,分别分析左足、右足在5次步行或慢跑时整个支撑期的COP轨迹及其相似度。结果表明:1)不同运动模式(步行与慢跑)的COP轨迹相似度低于0.25;2)同一运动模式(步行或慢跑)下,左侧、右侧的COP轨迹均具有很高的相似度(大于0.91)。其中被试内(同一被试)COP轨迹相似度高于被试间(不同被试),且前者方差低于后者,差值具有显著意义;被试内(同一被试)同侧足之间的COP轨迹相似度高于异侧足间,差值具有统计学意义。通过分析得到:步行和慢跑两个运动模式的COP轨迹相似度很低,COP轨迹可以识别不同的运动模式;运动模式相同时,不同被试间的COP轨迹相似度较高,且同一被试内同一侧的COP轨迹相似度更高。研究结果可以为临床诊断、康复评定、矫形处方和运动训练等提供参考依据。

前交叉韧带重建术影响步行时足底压力时相特征初步研究

目的:探讨前交叉韧带重建术对步行时足底压力时相特征的影响。方法:应用footscan足底压力测量系统,对12例单侧前交叉韧带断裂患者术前1周和术后6个月的动态足底压力进行前瞻性病例对照研究。分析支撑相足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段和前足蹬离阶段4个阶段的足底压力在手术前后的变化。结果:患侧足跟触地阶段占支撑相的百分比从术前的9.0%±1.5%缩短至术后的6.2%±1.9%;足跟触地阶段双侧对称指数从术前的50.7±18.6显著改善到术后的17.6±19.9;术后双侧全足支撑阶段占支撑相的百分比均明显延长,患侧从术前的33.09%±5.43%到术后的37.68%±6.27%,健侧从术前的30.61%±7.01%到术后的34.62%±7.14%(P<0.05)。结论:前交叉韧带重建术影响步行时动态足底压力的时间分布参数,显著改善足跟触地阶段的双侧对称性。

健康女大学生步行时左右足支撑期时相特征比较

目的:研究健康女大学生步行时支撑期时相参数特征的左右差别,为临床诊断、康复评定、矫形处方和运动训练等提供参考依据。方法:应用footscan?足底压力测量系统测试32例健康女大学生步行时的动态足底压力,计算支撑期足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段、前足蹬离阶段占足-地接触时间百分比,以及足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力,分析上述参数5次有效测试数据左右侧差异及重测信度。结果:步行时左右侧足-地接触时间分别为618.3 ms和617.8 ms。左侧足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段、前足蹬离阶段占足-地接触时间的百分比分别为8.66%、9.30%、39.13%、42.91%,右侧为8.54%、9.25%、38.89%、43.30%。左侧足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力分别为1157.57 N/cm2和1055.35 N/cm2,右侧分别为1240.25 N/cm2和1050.45 N/cm2。上述各参数组内相关系数均大于0.76,左右侧差异均无统计学意义。结论:健康女大学生步行时支撑期4个阶段的时间分布参数以及足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力左右侧无明显差异。