正常行走足底壓力測(cè)定與臨床作用

正行足壓測(cè)與床用作者：黃海晶王彬金【要目的］應(yīng)用自行制作的微型壓力傳感器進(jìn)行正常行走足底力測(cè)定與臨床實(shí)測(cè)方法］作者將微型壓傳感器組裝成測(cè)力鞋，采用視機(jī)的方式，動(dòng)態(tài)采集析步態(tài)周期全過(guò)程足底壓力分布合臨床病人分析足底壓力的病理變化律結(jié)果］在正常組行走程中，前足承擔(dān)體重4，足與后足共同負(fù)擔(dān)體重的51%，在病理狀態(tài)下，人體行出現(xiàn)動(dòng)態(tài)失衡，引起足部負(fù)重的病理改變。［結(jié)論］通過(guò)動(dòng)態(tài)分析足底壓力的正常分布與理改變，明確病因并為臨治療供借鑒?！炬I】足底壓力微型壓力傳感器態(tài)分析Measurementandclinicalapplicationofplantar∥developapressureformeasurementofplantartoitsclinical［MethodMPSwasinstalledintheshoes,andcomputerwasusedtoaccumulateanalyzechangeofPPinwholewalkingstage.PathologicchangesofPPinclinicalpatientswerealsoanalyzedbyMPS.［Result］Innormalwalking,thePPofforefootwas49%ofweight(BW)andofmidfootandwasBW,butatpathologicstate,theequilibriumofwalkingdynamicallyinducingpathologicfootbearing.developedMPSmeasuringPPisfordynamicanalysisofnormalPPandisvaluablerecognizethepathologicdistributionPPinpathologicalstatetoprovideaguidefortreatment.Key：plantarpressure;minipressuregaitanalysis步行是人類(lèi)最基本的運(yùn)動(dòng)之一的理至精神狀態(tài)的各種變化都會(huì)不同程度地影響到步態(tài)。創(chuàng)傷多種骨科疾患都可以造成患者的異常步態(tài)3、4。目前常用的步態(tài)參數(shù)測(cè)定方法有一種是對(duì)行走過(guò)程拍攝電影技術(shù)圖片進(jìn)行分析，以獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)基本參數(shù)，多用于節(jié)角度的變化分析5。另一種是被測(cè)者與測(cè)定裝置直接聯(lián)系在一起，直接測(cè)定出動(dòng)力基本參數(shù)，多見(jiàn)于人體步態(tài)負(fù)重力學(xué)的分析〕。目前測(cè)力鞋的應(yīng)用使后者的研究為簡(jiǎn)便探走的生物力學(xué)原理者自行制作了微型壓力傳感器并組裝成測(cè)鞋測(cè)定裝置對(duì)臨床病人進(jìn)行了動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)。1.1

材與法實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取正常健康男性受試者名，齡23～58，平均33.7歲重56kg平均65.6kg在臨床生物力學(xué)測(cè)中選取2名，其中膝部腘繩肌損傷1例足下垂的病人。1.2傳感器的制作與工作原理1.2.1隨著生物力學(xué)展驗(yàn)作已經(jīng)成為專(zhuān)門(mén)的學(xué)科了測(cè)試人體助行帶的生物力學(xué)參數(shù)者了應(yīng)變式微型壓力傳感器為4片電阻應(yīng)變片對(duì)稱(chēng)黏貼在彈性薄板上底部也黏貼有同片電變片共片阻應(yīng)變片組成全圖1

微型壓力傳感器工作原理為感表為測(cè)板底力作用在測(cè)壓板上壓板通過(guò)中心的圓珠將壓力傳遞到彈性板上彈板的變形過(guò)在彈性薄板上的應(yīng)變片測(cè)試到彈性薄板的變形（應(yīng)），通過(guò)標(biāo)定從而得到足底壓力的大?。▓D）1.2.2

系統(tǒng)硬件技術(shù)指標(biāo)足底壓力分布測(cè)量的儀器采用了型集成化動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析系統(tǒng)系微機(jī)動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量?jī)x和數(shù)據(jù)采集成一體硬件實(shí)現(xiàn)程控化，具有測(cè)試精度高擾能力強(qiáng)積等特點(diǎn)系可以對(duì)大容量通的態(tài)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，測(cè)試系統(tǒng)如圖3所示個(gè)感器量程為測(cè)量分辨率為0.015kg右，采樣率：，時(shí)間25，感器頻率響應(yīng)0000Hz。圖1微型壓力傳感器內(nèi)部構(gòu)造（）圖2測(cè)量電橋（略）圖3動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)示意圖（）1.2.3系統(tǒng)工作原理本足底壓力分布測(cè)量系統(tǒng)共使用個(gè)型力感于試者的第1跖、第跖、第4跖足內(nèi)側(cè)弓、足外側(cè)弓以及足跟的實(shí)測(cè)部位上。這樣正常受試者與患者可以通過(guò)腳踏測(cè)力鞋穩(wěn)步完成負(fù)重活動(dòng)。通過(guò)壓力傳感器DSPS1000態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)組成的測(cè)力系統(tǒng)就能確地測(cè)量和記錄人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)出的力學(xué)信息。1.2.4

系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)（1時(shí)數(shù)據(jù)采集模:該模塊要是采集患者在步行過(guò)程中動(dòng)態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)感器出現(xiàn)壓力時(shí)，計(jì)算機(jī)開(kāi)始測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并按幀1據(jù)點(diǎn)／幀）自動(dòng)存儲(chǔ)所有的測(cè)試數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)性傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)分通道按幀同步進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，并將測(cè)試的數(shù)據(jù)保存為一個(gè)據(jù)文件數(shù)存貯模患者足底壓力數(shù)據(jù)和患者的相關(guān)資料自動(dòng)存貯和保存，并以將保存的數(shù)據(jù)文件分通道按幀以圖形曲線的形式顯示，便于查詢和分析測(cè)試結(jié)果。1.3

實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入室內(nèi)先由操作人員講解測(cè)試點(diǎn)和方法看示試鞋制成受試者足等大尺寸測(cè)試鞋內(nèi)傳感器導(dǎo)線于試者足外側(cè)引出電子算機(jī)要穿上滿布傳感器的應(yīng)力測(cè)試鞋往返平步行走3～4，正常組左右側(cè)足不限，隨機(jī)選定，測(cè)試組選定患足。1.4

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料要求用檢驗(yàn)差分析檢驗(yàn)方法P為別有顯著性有統(tǒng)計(jì)過(guò)程采用統(tǒng)計(jì)件包，在電子計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。2.1

實(shí)結(jié)正常組行走測(cè)定2

測(cè)定第1骨頭、第2、3跖骨第4、5跖骨頭、足內(nèi)側(cè)弓、足外側(cè)弓以及足跟個(gè)壓力峰值。受試者往返行走5次以，通過(guò)數(shù)據(jù)采集測(cè)定壓力分布峰值（表1表1足區(qū)壓力分布（略注：組內(nèi)各區(qū)壓力峰值比較，均＜0.012.2

臨床應(yīng)用2.2.11例膝損傷病人足壓力分析（1病史介紹：患者，男28歲股二頭肌斷3個(gè)，體右四肌顯，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，主動(dòng)活動(dòng)范圍60°。直肌股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌肌3級(jí)示大腿股二頭肌陳舊性撕裂，繼發(fā)肌纖維變性萎縮表。2.2.21例足病人足底壓分析（1病史介紹：患者，男48歲脛腓骨中上／3開(kāi)放粉碎骨折于急診手術(shù)行清創(chuàng)外固定支架固定，術(shù)中探查示右脛前肌、伸趾總肌腓骨長(zhǎng)短肌斷裂，腓總神經(jīng)挫傷。術(shù)后半年骨折愈合，外固定支架去除。查體：右小腿肌萎縮，右脛前肌、伸趾總肌、腓骨長(zhǎng)短肌肌級(jí)踝關(guān)節(jié)及足趾不能主動(dòng)背伸，踝關(guān)活動(dòng)范圍30°表）。表2股肌斷裂足底各區(qū)力分布（略）注：組內(nèi)各區(qū)壓力峰值比較，均＜0.01表3足足底各區(qū)壓力分（略）注：組內(nèi)各區(qū)壓力峰值比較，均＜0.01討論早在年使者站于薄層沙子上足底應(yīng)力分布的早期研和〕出個(gè)具有多個(gè)壓力傳感器的測(cè)試系統(tǒng)。近年來(lái)，人體負(fù)重力學(xué)越來(lái)越成為臨床學(xué)者饒有興趣探索領(lǐng)域9。為了探求人體助行帶的生物力學(xué)原理，作者應(yīng)用自主研制的微型壓力傳器并組裝成測(cè)力鞋對(duì)正常受試者與臨床病人進(jìn)行了動(dòng)態(tài)負(fù)重實(shí)測(cè)。正常受試者測(cè)定結(jié)果表明1跖骨跖）kg，4、5頭（8.87±1.65前足負(fù)重為29.92占體重的。內(nèi)側(cè)弓負(fù)重（1.31±0.66，外側(cè)弓重（3.87±0.91，中內(nèi)負(fù)重小于足外側(cè)弓負(fù)重，中足負(fù)重為kg，當(dāng)體重的后足負(fù)重為（26.81±4.12，于體重的44%中足與后足共同承擔(dān)體的。根據(jù)以上作者的測(cè)試結(jié)果可以看，在受試者行走過(guò)程中，前足負(fù)重承擔(dān)體重的，中足與后足共同負(fù)擔(dān)體重的51%與內(nèi)大數(shù)者做的是相近3

對(duì)于股二頭肌斷裂患者臨床實(shí)測(cè)果表明：第1跖頭（7.41±0.77，2、3跖骨頭（6.27±1.06，、5跖骨頭（7.83±0.82前足負(fù)重為29.92，體重的33%較正常減少17%足內(nèi)弓負(fù)重（1.98±0.38，足外側(cè)弓負(fù)重（8.33±1.05）kg，足負(fù)重為10.31相于體重的。足重（，當(dāng)重的51%中足與后足共同承擔(dān)重的。從以上測(cè)試結(jié)果進(jìn)而分析者于二肌損造屈無(wú)觀其在行走過(guò)程中表現(xiàn)出膝關(guān)節(jié)伸直足負(fù)重的被動(dòng)“拖拽步態(tài)”底重分布來(lái)看行過(guò)程中由于股二頭肌損傷前重明顯減少后負(fù)過(guò)行走負(fù)重軸線的動(dòng)態(tài)失衡，從而引發(fā)一系列病理改。對(duì)于足下垂患者臨床實(shí)測(cè)結(jié)果表：第1跖骨（，2、3跖骨頭（22.46±1.28第跖頭（8.25±0.66，足負(fù)重為39.47占體重的63%，正常增加14%足內(nèi)側(cè)負(fù)重（1.66±0.41足外側(cè)弓負(fù)重（5.12±0.88，中足負(fù)重為6.78，于體的11%足負(fù)重為（15.98±1.97，于體重的26%，足與后足共同承擔(dān)體重37%。足下垂內(nèi)翻步態(tài)是臨床骨科常見(jiàn)異常步態(tài)之一者小腿肌肉萎縮脛前肌與腓骨長(zhǎng)肌肌力不足3能形成好的踏蹬作用而發(fā)底壓力分布改變現(xiàn)足下垂內(nèi)翻步態(tài)底負(fù)重分布看，在行走過(guò)程中由于足下垂足明顯增加，中后足負(fù)擔(dān)過(guò)輕，足底受力不均導(dǎo)跛行及創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。由以上結(jié)果可以看出骨科病的患者在行走中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)失衡起負(fù)重的病理改變過(guò)足底壓力的動(dòng)態(tài)析理力學(xué)及臨治療供具考的生物力學(xué)評(píng)估?！究极I(xiàn)〔1勵(lì)建.卒中的步態(tài)異和治療對(duì)策］.華全科醫(yī)師雜志2005,4（12）:715717.〔2HoltzerR,VergheseJ,Xueal.Cognitiveprocessesvelocity:resultstheEinstein［J］.Neuropsychology,2006,20:215223.〔3GibbonCA,KrebsDE.AgerelatedchangesinlowertrunkandenergytransferNeurophysial,2001,85:19231931.〔4AM,ChenCI,ChenCP,etal.ClinicaleffectsofbotulinumtoxinandphenolongaitChildrenwithcerebral］.AmJPhysRehabil,2004,83:284291.〔5〕周安艷海黃鋒.頻壓力式步態(tài)分析系統(tǒng)對(duì)正常學(xué)前兒童的步態(tài)分中國(guó)床康,117.〔6AM,ChenCL,HongWH,etcontrolassessmentforin4

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