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【曼氏足踝-第4讲】足踝部的生物学机制—足底压力测量各数据意义

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摘自《曼氏足踝外科学》
第3讲中,我们讲到了常用的足底压力测量的方法,本文将着重讲解足底压力测量数据的意义。
Harris垫:可测出压力值但无法给出压力出现的时间。
压力测试板:可准确测出足-地接触力大小,但无法描述出足底的受力分布。
动态压力分析:可准确测出足-地压力运动轨迹
上述方法均受到传感器密度、分辨率以及样本大小的限制。为了对比不同足底受力的情况,根据上述原始数据
衍生出了一系列测量参数。但并非每个测量体系或测量方法均可完成所有参数的测量。
足-地接触力:足-地接触力同时具有大小与方向两个属性,其起始点投影于足部所受垂直方向上的力最大的位置(图1)。
足-地接触力可分为三个方向,即垂直、前后及左右方向。第一个峰值出现于身重由双下肢承受转为单下肢承受
的时候,第二个峰值出现于身体重心前移越过支撑一侧下肢的跖骨头的时候。对足-地接触力的研究主要集中于
上述两个峰值的大小或其持续的时间的测量。
此外,还可以通过足-地接触力、关节形态以及力学机制的研究来计算关节的瞬时力矩以及动能。

图1 特定区域峰值压力的分布:足跟部着地的冲击力,中足较小的压力,向跖骨头方向逐渐增大的压力以及体重
转移至大脚趾时的压力。
另一项常用的参数是对最大压力值或峰值压力。该参数常用于对足底受力分布图的记录中。区域性的峰值压
力如足跟、单一或成组的跖骨头、足趾等处较为常用。
换言之,峰值压力也可以看做是一个在足底压力分布图中不断实时变换大小与位置的一个参数。足底压力传
感器的尺寸已知,压力的最大值可通过峰值压力进行计算。计算出的关节力矩可看做是肌肉用来中和足-地接触
力的力矩,而关节动能是通过关节力矩与角速度计算出来的(图2)。

图2 全踝关节置换术前与术后患者步态周期中踝关节动能(正值)或吸收的能量(负值)变化。
此外还有时间参数可以测量,如足跟着地、跖骨着地、足趾着地、足趾跟离地、跖骨离地以及足趾离地的时
间间隔。
如此一来,全足或特定区域内的压力与时间的乘积,或称之为冲量便可计算出来。进而可以得出各个受力区
域冲量占全足总冲量的百分比。相比于足底压力,冲量可以在时间与力的大小上对足底的负荷进行更好的描述。
最后,足底负荷的模式可通过压力的测量来进行分类。患者负荷的模式可分为内侧线、中内侧线、中间线和
中外侧线。另一方面,第一跖骨头与其对应的足趾和其他跖骨头的峰值压力成负相关。当步速增大时,前足内侧
压力增大,第一跖骨头的峰值压力增大,而其他跖骨头减小。
国际足踝外科“圣经”:《曼氏足踝外科学》
《曼氏足踝外科学》被称作国际足踝外科“圣经”,多次被评为“全明星”巨著;
1959年到2014年经历了九次再版,由Michael J.Coughlin、Charles L. Saltzman和Robert B. Anderson三位国际
顶级足踝外科学专家共同主编,100余位国际著名足踝外科专家参与撰写。
《曼氏足踝外科学(中文版)》由第三军医大学西南医院骨科唐康来教授牵头、中国医师协会骨科医师分会足踝
外科工作委员会委员40位足踝外科专家翻译。


1楼2019-09-16 12:19回复