正常行走足底压力测定与临床作用
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足底压力论文肥胖儿童步行时足底压力分布论文:11~12岁正常儿童与肥胖儿童步行时足底压力分布特征摘要:运用footscan 7.9压力分布测试系统,对济南市山师附小15名和文东小学10名学生进行足底压力分布的测试。
以bmi>26为肥胖判定标准,将学生分成两组(正常组与肥胖组)进行对比分析。
研究结果表明:1)正常儿童足底各区压力峰值均显著性低于肥胖儿童。
2)肥胖儿童足弓区域接触面积较正常儿童非常显著增大。
3)肥胖儿童足底各区压强峰值偏高,其中hm、hl、mf、m4、m2区域,差异性具有高度显著性(p<0.01)。
关键词:肥胖;儿童;足底压力the characteristics of plantar pressure distribution about walking in 11-12 years normal and obese childrenluan tian-feng(shandong institute of physical education, jinan 250063, shandong china)abstract:with the advanced testing system of plantar pressure distribution (footscan 7.9), this paper measured plantar pressure distribution of 15 students in shandong normal university primary school and 10 students in jinan wendong primary school.according to the standard:bmi>26, students were divided into normal group and obesity group.and then the data of 2 groups were compared and analyzed.the results show:1) the normal group’s peak value of plantar pressure distribution is significantly lower than obesity group’s.2) the contact area of the arch of obesity children is significantly larger than the normal children’s.3) the peak value of all parts of the plantar pressure distribution of obesity children’s is relatively high, and the areas of hm, hl, mf, m4 and m2 have significant difference.key words: obesity; children; plantar pressure近些年来,随着我国居民生活水平的大幅度提高,人们的生活习惯也发生相应的改变,儿童群体中出现肥胖的状况呈逐年上升趋势。
老年人与健康大学生平地行走时足底压力特征比较刘程程;元香南;张立新;张志强【摘要】目的:比较老年人与青年人行走时足底压力特征。
方法采用足底压力分布测试系统对30名年龄55~65岁的老年人及30名年龄18~23岁的健康大学生平地自然行走时进行测试,包括足底压力各区域冲量、峰力值、负荷率,以及足跟内侧、外侧接触面积百分比。
结果冲量左、右侧比较,老年组7个区域有显著性差异,大学生组3个区域有显著性差异;老年组各区域冲量值低于大学生组(P<0.05)。
最大峰力值左、右侧比较,老年组6个区域有显著性差异,大学生组3个区域有显著性差异;老年组各区域峰力值低于大学生组(P<0.05)。
负荷率左、右侧比较,老年组7个区域有显著性差异,大学生组3个区域有显著性差异;老年组各区域负荷率小于大学生组(P<0.05)。
老年人左、右足均足跟内侧接触面积大于足跟外侧(P<0.05),且左、右足间有显著性差异(P<0.05);大学生左、右足均足跟内侧接触面积小于足跟外侧(P<0.05),左、右足间无显著性差异(P>0.05)。
结论老年人足底压力冲量、峰力值、负荷率均低于青年人,左右侧压力分布差异更大。
%Objective To compare the characteristics of plantar pressure between old and young people walking on flat. Methods 30 per-sons aged 55-65 years and 30 students aged 18-23 years were measured with a kindof plantar pressure measurement Footscan when they walked naturally, including impulse, max force, load rate of 10 regions, and distribution of the contact area of medial and lateral heels. Re-sults The impulse was significantly different in 7 regions between both sides in the old people, and in 3 regions in the students. The impulse was significantly less in the old people than in the students (P<0.05). The max force was significantlydifferent in 6 regions between both sides in the old people, and in 3 regions in the students. The max force was significantly less in the old people than in the students (P<0.05). The load rate was significantly different in 7 regions between both sides in old people, and in 3 regions in students. The load rate was signifi-cantly less in the old people than in the students (P<0.05). The contact area was larger in the medial heel than the lateral heel in old people group (P<0.05), and it was different between left and right foot. While the contact area was smaller in the medial heel than the lateral heel in the students (P<0.05), and there was no difference between left and right foot (P>0.05). Conclusion The impulse, max force, load rate de-crease in the old people with the imbalance of distribution of the pressure between left and right.【期刊名称】《中国康复理论与实践》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P544-548)【关键词】足底压力;冲量;峰力值;负荷率;老年人【作者】刘程程;元香南;张立新;张志强【作者单位】中国医科大学附属盛京医院康复中心,辽宁沈阳市110000;中国医科大学附属盛京医院康复中心,辽宁沈阳市110000;中国医科大学附属盛京医院康复中心,辽宁沈阳市110000;中国医科大学附属盛京医院康复中心,辽宁沈阳市110000【正文语种】中文【中图分类】R493[本文著录格式]刘程程,元香南,张立新,等.老年人与健康大学生平地行走时足底压力特征比较[J].中国康复理论与实践, 2015,21(5):544-548.CITED AS:Liu CC,Yuan XN,Zhang LX,et al.Characteristics of plantar pressure between old people and young students walking on flat[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(5):544-548.行走是人体的基本运动之一。
第1篇一、实验背景随着社会的发展和科技的进步,对人体运动规律的研究日益深入。
步态分析作为研究人体运动的重要手段,在康复医学、运动科学、生物力学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过步态分析,了解正常人的步态特征,为相关领域的研究提供数据支持。
二、实验目的1. 研究正常人体步态的基本特征;2. 掌握步态分析的方法和技巧;3. 为相关领域的研究提供数据支持。
三、实验原理步态分析是通过观察和分析人体在行走过程中的运动规律,揭示步态异常的关键环节及影响因素。
本实验采用光学影像采集技术和生物力学分析方法,对正常人体步态进行定量研究。
四、实验材料1. 实验对象:10名身体健康、无运动损伤的正常成年人;2. 实验设备:光学步态分析系统、高精度计时器、三维运动捕捉系统、力台等;3. 实验环境:室内安静、光线充足的环境。
五、实验方法1. 实验对象在实验前进行适应性训练,熟悉实验环境;2. 实验对象穿着舒适的鞋子,在实验设备前进行自然行走;3. 实验设备自动采集行走过程中的数据,包括步频、步幅、步长、足部压力等;4. 利用生物力学分析方法,对实验数据进行处理和分析。
六、实验结果1. 正常人体步态的基本特征:- 步频:每分钟80-120步;- 步幅:0.5-0.8米;- 步长:0.7-1.0米;- 足部压力:足跟先着地,足中部着地,足尖离地;- 躯干姿态:保持直立,头部与脊柱呈一直线;- 下肢运动:髋关节、膝关节、踝关节协调运动,保持稳定。
2. 实验数据分析:- 步频、步幅、步长等参数在正常范围内;- 足部压力分布均匀;- 躯干姿态稳定;- 下肢运动协调。
七、实验结论1. 正常人体步态具有规律性和稳定性;2. 步态分析是研究人体运动的重要手段,可以为相关领域的研究提供数据支持;3. 本实验为步态分析提供了可靠的数据,有助于进一步研究步态异常的原因和治疗方法。
八、实验讨论1. 步态分析在康复医学中的应用:- 评估患者的步态异常情况;- 制定个性化的康复方案;- 评估康复治疗效果。
走与跑运动模式下的足底压力中心轨迹特征朱瑶佳;霍洪峰【摘要】背景:走、跑是人们日常生活中必不可少的运动,足部关节灵活也最容发生损伤.压力中心位移能反映足部内-外侧和前后移动,是衡量足部功能的一个指标,用于描述步态过程中足部和足底界面的复杂动态功能.目的:通过观察青年男性走、跑过程中足底压力中心轨迹,分析不同运动模式足底压力中心轨迹特征与规律.方法:采用Footscan测力平板对45名健康青年男性进行走、跑运动模式的测试,进行步态测试与分析,主要观察足底压力中轨迹、足旋进角变化.结果与结论:①左足走和跑对比中,压力中心轨迹百分比在初始着地阶段、前掌接触阶段、整足接触阶段差异有显著性意义(P<0.05),在前掌离地阶段差异无显著性意义(P>0.05),右足各阶段差异均有显著性意义(P<0.05);②压力中心轨迹百分比在走的运动模式下左右足对比初始着地阶段、前掌接触阶段、整足接触阶段、前掌离地阶段差异无显著性意义(P>0.05),跑的运动模式下左右足对比结果与走相似;③走、跑运动模式对比足旋进角在初始着地阶段、前掌接触阶段、整足接触阶段、前掌离地阶段差异均有显著性意义(P<0.05);④结果提示:a.走、跑支撑期各阶段存有差异,奔跑时支撑期足跟着地时间变短,足跟相对负荷随速度增加降低;b.相同运动模式左右足压力中心轨迹差别不大,压力中心轨迹可以用来区分不同运动模式,跑的运动模式中出现更多的压力中心轨迹内侧偏移;c.走、跑的足旋进角都是在前掌离地阶段最大,在整足接触阶段最小,前2个阶段足部旋外,在后2个阶段旋内;d.跑在初始着地阶段和前掌离地阶段,足部旋进角小于走,而在其余2个阶段足旋进角大于走.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)031【总页数】6页(P4987-4992)【关键词】足底压力;压力中心轨迹;时相;足旋进角;步态【作者】朱瑶佳;霍洪峰【作者单位】河北师范大学,河北省石家庄市 050024;河北师范大学,河北省石家庄市 050024;河北省人体运动生物信息测评重点实验室,河北省石家庄市 050024【正文语种】中文【中图分类】R318文章快速阅读:文题释义:压力中心轨迹:人体在站立、行走和跑步等运动时,作用在足上的地面反作用力,这个力的矢量是由垂直力及沿测力台平面作用的2个剪力分量组成的三维矢量。
健康大学生足底压力分布参数特征作者:张庆来宋绍兴董杰作者单位:山东理工大学体育学院,淄博 255049;华南理工大学体育学院目的探讨健康大学生自然行走过程中峰力值(Max Force)、达峰力值时间(Time to Max Force)、冲量(Impulse)、负荷率(Load rate)等参数特征,为临床诊断、疗效评估、矫形处方和体育锻炼等提供依据。
方法采用Footscan USB 2平板式足底压测试系统,对82名健康大学生进行自然行走过程中动态足底压力测试。
结果足跟内侧(Heel Medial)平均峰力值(MF)最大,其次是第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(Toe2-5)和第5跖骨(Meta5),且男、女分布规律一致。
足底各区域达峰力值时间按照行走过程中足底接触地面顺序呈依次递增趋势,即达峰力值时间足跟<足弓<跖骨<脚趾。
行走过程中足跟的负荷率最大,尤其是足跟外侧(Heel Lateral),男、女都表现出左足足跟负荷率大于右足足跟负荷率的现象。
行走过程中足底冲量最大的区域主要分布在第2,3跖骨和足跟内侧,冲量较小的区域主要分布在第2~5趾、足弓以及第5跖骨。
结论普通健康大学生足底压力特征与其他学者研究正常人或非糖尿病人的足底压力特征基本一致;行走过程中左右双足的平均峰力值、接触面积、冲量等参数都存在不同程度的差异,但男女左右双足的足底参数分布规律基本一致。
【关键词】足压力统计学分布对比研究学生Parameter Features of Foot Pressure in Healthy University Students/ZHANG Qing lai*, SONG Shao xing, DONG Jie. * Physical Education Department, Shandong Technology University, Zibo(255049),Shandong Province,China【Abstract】 Objective To explore the peak value of foot plantar pressure and the time to max force and impulse and load rate during the natural walk about normal university students, and to provide evidence for diagnosis, treatment effects diorthosis therapy and sports activities. Methods A total of 82 normal university students with barefoot and normal gait was analyzed by the Footscan USB2 system(RScan, Belgium) by the “first step approach”. Results The max force existed in the area of heel medial, the second metatarsal and the third metatarsal. The minimal force existed in the area of the toe 2-5 and the fifth metatarsal. There was the same regulation between male and female. The distribution of tie to max force: heel< mid foot<METATARSALS【Key words】 Foot;Pressure;Statistical distributions;Comparativestudy;Students步行是人类最基本、最简单的运动形式之一,人体步行中双足起着至关重要的作用。
正常行走足底压力测定与临床作用 作者:黄海晶 王志彬 金鸿宾 作者单位:天津市天津医院创伤骨科;天津市天津医院骨科研究所,天津 300211
【摘要】 [目的]应用自行制作的微型压力传感器进行正常行走足底压力测定与临床实测。[方法]作者将微型压力传感器组装成测力鞋,采用视频计算机处理的方式,动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布,同时结合临床病人分析足底压力的病理变化规律。[结果]在正常组行走过程中,前足承担体重的49%,中足与后足共同负担体重的51%,而在病理状态下,人体行走出现动态失衡,引起足部负重的病理改变。[结论]通过动态分析足底压力的正常分布与病理改变,明确病因并为临床治疗提供借鉴。
【关键词】 足底压力 微型压力传感器 步态分析 Measurement and clinical application of normal plantar pressure∥ HUANG Haijing,WANG Zhibin,JIN Hongbin. Department of Traumatic Orthopedics,Orthopedic Institute,Tianjin Hospital,Tianjin,300211,China
Abstract:[Objective]To develop a minipressuresensor(MPS) for measurement
of plantar pressure(PP) and to evaluate its clinical application.[Method]The MPS was installed in the shoes,and computer was used to accumulate and analyze the change of PP in whole walking stage.Pathologic changes of PP in clinical patients were also analyzed by MPS.[Result]In normal walking,the PP of forefoot was 49% of body weight(BW) and of midfoot and heel was totally 51% of BW,but at pathologic state,the equilibrium of walking was dynamically disrapted inducing a pathologic changes of foot
bearing.[Conclusion]Selfdeveloped MPS for measuring PP is help for dynamic
analysis of normal PP and is valuable to recognize the pathologic distribution of PP in pathological state and to provide a guide for treatment.
Key words:plantar pressure; mini pressure sensor; gait analysis
步行是人类最基本的运动之一,人体的生理、病理甚至精神状态的各种变化都会不同程度地影响到步态〔1、2〕。创伤与多种骨科疾患都可以造成患者的异常步态〔3、4〕。
目前常用的步态参数测定方法有2种:一种是对行走过程拍摄电影技术图片进行分析,以获得运动学基本参数,多用于关节角度的变化分析〔5〕。另一种是被测者与测定装置直接联系在一起,直接测定出动力学基本参数,多见于人体步态负重力学的分析〔6〕。
目前测力鞋的应用使后者的研究大为简便。为了探求行走的生物力学原理,作者自行制作了微型压力传感器并组装成测力鞋测定装置对临床病人进行了动态实测。
1 材料与方法
1.1 实验对象
选取正常健康男性受试者10名,年龄23~58岁,平均33.7岁,体重56~72 kg,平均65.6 kg。在临床生物力学测试中选取2名患者,其中膝部腘绳肌损伤1例,足下垂的病人1例。
1.2 传感器的制作与工作原理
1.2.1 随着生物力学的发展,实验工作已经成为专门的学科,为了测试人体助行带的生物力学参数,作者制作了应变片式微型压力传感器,表面为4片电阻应变片对称黏贴在弹性薄板上,薄板底部也黏贴有同样4片电阻应变片,总共8片电阻应变片组成全桥(图1)。微型压力传感器工作原理为,传感器表面为一测压板,足底压力作用在测压板上,测压板通过中心的圆珠将压力传递到弹性薄板上,引起弹性薄板的变形。通过黏贴在弹性薄板上的应变片测试到弹性薄板的变形(应变),通过标定从而得到足底压力的大小(图2)
1.2.2 系统硬件技术指标
足底压力分布测量的仪器采用了DSPS 1000型集成化动态信号采集分析系统,该系统将微机、动态信号测量仪和数据采集集成一体,全部硬件实现程控化,具有测试精度高、抗干扰能力强、体积小等特点。该系统可以对大容量、多通道的动态信号自动进行数据采集和分析,测试系统如图3所示。每个传感器量程为20 kg,测量分辨率为0.015 kg左右,采样率:125 Hz,采样时间:25 s,传感器频率响应:0~1 000Hz。
图1微型压力传感器内部构造(略) 图2测量电桥(略) 图3动态信号采集系统示意图(略) 1.2.3 系统工作原理
本足底压力分布测量系统共使用了6个微型压力传感器,分别置于受试者的第1跖骨头、第2、3跖骨头、第4、5跖骨头、足内侧弓、足外侧弓以及足跟的实测部位上。这样正常受试者与患者可以通过脚踏测力鞋来稳步完成负重活动。通过压力传感器、DSPS 1000动态信号采集系统组成的测力系统就能准确地测量和记录人体运动过程中发出的力学信息。
1.2.4 系统软件结构
(1)实时数据采集模块:该模块主要是采集患者在步行过程中动态足底压力数据。当传感器出现压力时,计算机开始测试实验数据,并按帧(1 024数据点/帧)自动存储所有的测试数据。为保证数据分析的统一性,多个传感器的测试数据分通道按帧同步进行采集和存储,并将测试的数据保存为一个数据文件。(2)数据存贮模块:将患者足底压力数据和患者的相关资料自动存贮和保存,并可以将保存的数据文件分通道按帧以图形曲线的形式显示,便于查询和分析测试结果。
1.3 实验步骤
进入室内先由操作人员讲解测试要点和方法,并观看演示,将测试鞋制成受试者足等大尺寸测试,将鞋内传感器导线于受试者足外侧引出接电子计算机。按要求穿上满布传感器的应力测试鞋往返平步行走3~4次,正常组左右侧足不限,随机选定,测试组选定患足。
1.4 统计学处理
根据实验资料要求,选用t检验及方差分析检验方法,以P<0.05为差别有显著性。所有统计过程采用SPSS 10.0统计软件包,在电子计算机上进行。
2 实验结果
2.1 正常组行走测定
测定第1跖骨头、第2、3跖骨头、第4、5跖骨头、足内侧弓、足外侧弓以及足跟6个压力峰值。受试者往返行走5次以上,通过数据采集测定压力分布峰值(表1)。
表1 足底各区压力分布(略) 注:组内各区压力峰值比较,均P值<0.01 2.2 临床应用
2.2.1 1例膝关节损伤病人足底压力分析
(1)病史介绍:
患者,男,28岁右股二头肌断裂3个月,查体:右股四头肌明显萎缩,膝关节活动受限,主动活动范围60°。股直肌、股内侧肌、股外侧肌肌力3级。MRI示右大腿股二头肌陈旧性撕裂,继发肌纤维变性萎缩(表2)。
2.2.2 1例足下垂病人足底压力分析
(1)病史介绍:
患者,男,48岁右胫腓骨中上1/3开放粉碎骨折于急诊手术行清创外固定支架固定,术中探查示右胫前肌、伸趾总肌、腓骨长短肌断裂,腓总神经挫伤。术后半年骨折愈合,外固定支架去除。查体:右小腿肌肉萎缩,右胫前肌、伸趾总肌、腓骨长短肌肌力2级。右踝关节及足趾不能主动背伸,踝关节活动范围30°(表3)。
表2 股二头肌断裂足底各区压力分布(略) 注:组内各区压力峰值比较,均P值<0.01 表3 足下垂足底各区压力分布(略) 注:组内各区压力峰值比较,均P值<0.01 3 讨论
早在1882年,Beely使受试者站立于薄层沙子上,开始了足底应力分布的早期研究〔7〕。Schwarts和Heath〔8〕设计出一个具有多个压力传感器的测试系统。近年来,人体负重力学越来越成为临床学者饶有兴趣的探索领域〔9〕。为了探求人体助行带的生物力学原理,作者应用自主研制的微型压力传感器并组装成测力鞋对正常受试者与临床病人进行了动态负重实测。
正常受试者测定结果表明:第1跖骨头(13.08±5.18)kg,第2、3跖骨头(7.974±1.45)kg,第4、5跖骨头(8.87±1.65)kg,前足负重为29.92 kg,占体重的49%。足内侧弓负重(1.31±0.66)kg,足外侧弓负重(3.87±0.91)kg,其中足内侧弓负重小于足外侧弓负重,中足负重为5.18 kg,相当于体重的7%。后足负重为(26.81±4.12)kg,相当于体重的44%,中足与后足共同承担体重的51%。
根据以上作者的测试结果可以看出,在受试者行走过程中,前足负重承担体重的49%,中足与后足共同负担体重的51%,这与国内外大多数学者所做出的结果是相近的〔10、11〕。
对于股二头肌断裂患者临床实测结果表明:第1跖骨头(7.41±0.77)kg,第2、3跖骨头(6.27±1.06)kg,第4、5跖骨头(7.83±0.82)kg,前足负重为29.92 kg,占体重的33%,较正常减少17%。足内侧弓负重(1.98±0.38)kg,足外侧弓负重(8.33±1.05)kg,中足负重为10.31 kg,相当于体重的16%。后足负重为(31.57±3.20)kg,相当于体重的51%,中足与后足共同承担体重的67%。