高跟鞋高度对健康女性足部生物力学特性的影响

目的利用健康女性足部有限元模型,对穿不同高度高跟鞋的足部生物力学特性进行数值模拟,得到应力和位移变化数据。方法对健康女性受试者的足部断层扫描图像进行三维逆向重建,建立足部皮肤和骨骼的综合有限元模型,分别模拟受试者穿1 cm、2 cm、4 cm、6 cm、8 cm、10 cm等不同高度高跟鞋时足部的应力和位移数据。结果鞋跟高度为0~2 cm时,足部所受位移和应力最小,最大位移为8.42 mm,最大应力为50.3 MPa;当鞋跟高度在4~8 cm时,足部最大变形为8.43~8.45 mm,最大应力51.7 MPa;当鞋跟高度达到10 cm时,足部最大位移增至8.47 mm,最大应力达到61.28 MPa。结论当鞋跟高度超过8 cm时,足部的最大应力和最大位移急剧增加,且最大变形出现在踝关节处。为了保证足部的安全和健康,建议女性选择0~8 cm的高跟鞋,研究结果可同时为临床上足部相关疾病的研究提供科学数据支撑。