曼氏足踝-第3讲足踝部的生物学机制——足底压力的测量.docx

【曼氏足踝-第3讲】足踝部的生物学机制——足底压力的测量
     摘自《曼氏足踝外科学》
      对足底不同部位的受力情况的研究有助于对许多足踝疾病致病机理的了解和相关治疗的研究。
      足底压力以及足-地接触力的测量在相关研究领域已较为完善，通过与其他技术相结合，如高速相机、运动传感仪器、电子测角仪以及肌电图测试仪（EMG）等,且有助于我们对足踝部生物力学机制的了解。
      尽管对受压过度的区域的明确以及对疗效的监测可能有用，但足底压力分布模式与临床症状无特异性关联。
      间接测量技术与直接测量技术
      对于足底与地面相互作用的研究有一系列的测量手段。
      间接测量技术是基于对其他可测量的步态参数与足底特点的关系，而并非依赖于昂贵而笨重的测量仪器。例如，对于足-地接触力的评估可借助于对足-地接触时间的测量13。
      直接测量技术依赖于通过物理特点或电子传感器将足与地面的作用转化为可测量的参数。
      不同的直接测量体系可通过多种手段来记录足底的压力或者足-地接触力。但遗憾的是，不同系统在同一条件下的测量结果不尽相同38。空间分辨率以及样本大小会影响到系统记录足底的峰值压力以及足底特定区域的分割的真实性。
      直接测量技术的应用
      
      最早的直接测量手段是根据材料的物理特性来获得足与地面的相互作用。将足置于粘土、石膏或土壤中，通过脚印的深浅来判断足底压力的分布10,21。
      应用材料包括橡胶垫结合纵脊54、锥形投影21或多层网格（如Harris-Beath垫）等67,78，当站立或在行走于其上时，产生的压力与材料凹陷的程度成正比，进而可以对足底进行测量（图1）。
      优点：廉价、便携。
      缺点：其测量结果分辨率较低且缺乏实时分辨力。
       图1 通过压力计测量的足底压力分布。图中点的密集程度与延伸深浅与该区域压力的大小呈正相关(引自 Elftman H: A cinematic study of the distribution of pressure in the human foot. Anat Rec 59:481-491, 1934.)。
       
      以肉眼观察为基础的研究体系依赖于对站立或步行中足底面的观察。
      最直观的方法是双足站立于一块透明的平板上，观察或影像记录足底的形态（图2）。（插图）
      图2 下肢立于压力计上的测试结果。图A为下肢肌肉放松时的测试结果。图B为足跟离地时的测试结果。
      在上述平板上添加一个物理传感器可对足底不同区域的压力进行量化并且可以弥补单独应用传感器测量时由于压力的瞬时变换而无法测量的一些数据21。
      足压计将一薄的塑料膜片置于一块透明板上4，穿过薄膜边缘的光线强弱与压力大小成正比。通过对所得图像的记录与校准便可实现Harris-Beath垫所无法保证的空间分辨度以及对实时压力的测量。
      优点：精确、动态以及定性的测量手段
      缺点：对高压力的反应延迟性是其不足之处36 。
      3. 测力板
      测力