專利名稱：：一種輔助評價足底和/或踝關(guān)節(jié)和/或膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種輔助評價足底和/或踝關(guān)節(jié)和/或膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
：足底壓力分析最近已有標(biāo)準(zhǔn)化方法(見圖1)(KeijsersNL，StolwijkNM，NienhuisB，DuysensJ.Anewmethodtonormalizeplantarpressuremeasurementsforfootsizeandfootprogressionangle.JBiomech.2009;42(1):87-90.)，改進(jìn)了馬賽克法(masking)丟失足底壓力分布的一些重要信息以及難以比較不同大小、不同運(yùn)動狀態(tài)的足等缺點(diǎn)。但是上述標(biāo)準(zhǔn)化方法未能結(jié)合步態(tài)支撐期的不同階段的動態(tài)變化進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便更有針對性地評估足、踝、膝關(guān)節(jié)間的偶聯(lián)機(jī)制。根據(jù)足底壓力的變化，正常步行或慢跑時的步態(tài)支撐期分為5個時刻、4個階段。5個時亥廿足足艮觸地(firstfootcontact,FFC)、前足觸地(firstmetatarsalcontact，F(xiàn)MC)、前后足支撐(forefootflat,FFF)、足跟離地(heeloff,H0)和足尖離地(lastfootcontact,LFC)]。4個階段足跟觸地階段(initialcontactphase，ICP)、前足觸地階段(forefootcontactphase,FFCP)、全足支撐階段(footflatphase,FFP)和前足蹬離階段(forefootpushoffphase,FFP0P)(DeCockA，DeClercqD，WillemsT，WitvrouwE.Temporalcharacteristicsoffootroll_overduringbarefootjogging-referencedataforyoungadults.GaitPosture.2005;21(4):432-9.)(圖2)。在足跟觸地階段(ICP)和前足觸地階段(FFCP)階段，前足旋前，脛骨內(nèi)旋；而在全足支撐階段(FFP)和前足蹬離階段(FFP0P)，前足旋后，脛骨外旋(WhittleM.Gaitanalysis:anintroduction.3rded.GreatBritain:Butterworthheinema皿；2002.59_62p.)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種輔助評價足底和/或踝關(guān)節(jié)和/或膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)的方法。本發(fā)明提供的方法，包括如下步驟獲得受試者在正常步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到正常步行或慢跑時兩足的動態(tài)足底壓力分布信息，計(jì)算得到正常步行或慢跑時整個時間段內(nèi)左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)1和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)2;所述整個時間段由足跟觸地階段和前足觸地階段組成；所述標(biāo)準(zhǔn)化處理為應(yīng)用MATLABR2006a軟件進(jìn)行處理；獲得受試者在單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到單膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑時兩足的動態(tài)足底壓力分布信息，計(jì)算得到單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑整個時間段內(nèi)左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值Bl和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B2;所述整個時間段由足跟觸地階段和前足觸地階段組成；所述標(biāo)準(zhǔn)化處理為應(yīng)用MATLABR2006a軟件進(jìn)行處理；如果|A1-B1|>0.05或|A2_B2|>0.05，提示受試者如下三個部位中至少一個受力不一致(1)左足底和右足底受力不一致；(2)左踝關(guān)節(jié)和右踝關(guān)節(jié)受力不一致；(3)左膝關(guān)節(jié)和右膝關(guān)節(jié)受力不一致。所述標(biāo)準(zhǔn)化處理為應(yīng)用MATLABR2006a(2006版)軟件(MathWorks公司)進(jìn)行處理。所述標(biāo)準(zhǔn)化處理具體可為N.L.W.Keijsers等提供的方法，參見文獻(xiàn)N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis，etal.Anewmethodtonormaliz印lantarpressuremeasurementsforfootsizeandfootprogressionangle.JBiomech，2009，42:87—90.。所述時間段可通過軟件Footscansoftware7.2mst，RSscanInternational獲得。受試者的所述足底壓力數(shù)據(jù)可通過足底壓力測力板測試系統(tǒng)獲得。所述足底壓力測力板測試系統(tǒng)可為FootscanSCSI的高頻率平板測試系統(tǒng)，具體可為FootscanSCSI2米長的高頻率平板測試系統(tǒng)(比利時RSscan公司生產(chǎn)，2X0.4m，16384個傳感器，125-500Hz)。所述單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)可為單側(cè)膝內(nèi)旋或單側(cè)膝外旋。所述慢跑可為先以足跟部著地、跑步速度在3.0±0.3m/s。所述正常步行的速度可為1.5±0.3m/s。應(yīng)用以上方法，可結(jié)合步態(tài)支撐期的不同階段的動態(tài)變化進(jìn)行進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化分析足底壓力，更有針對性地評估足、踝、膝關(guān)節(jié)間的偶聯(lián)機(jī)制。還可輔以其它方法，進(jìn)一步進(jìn)行確定。應(yīng)用本發(fā)明的方法，可以快捷、準(zhǔn)確地分析不同足和不同動作下的動態(tài)足底壓力分布，以及足膝之間的生理關(guān)系，從而指導(dǎo)各種訓(xùn)練或運(yùn)動，防止損傷發(fā)生。圖l為現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化分析方法示意圖；左半圖示隨機(jī)選取的6個不同大小的足，右半圖示標(biāo)準(zhǔn)化處理后，不同大小和行進(jìn)角的足趨于相同。圖2為步態(tài)支撐期的5個時刻和4個階段。具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。采用如下步驟對某體育愛好者的雙側(cè)動態(tài)足底壓力分布差異進(jìn)行評價(1)獲得受試者在正常步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，應(yīng)用N.L.W.Keijsers等提供的方法(N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis，etal.Anewmethodtonormalizeplantarpressuremeasurementsforfootsizeandfootprogressionangle.JBiomech，2009，42:87-90.)將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；結(jié)合軟件(Footscansoftware7.2mst，RSscanInternational)，計(jì)算得到正常步行或慢跑時足跟觸地階段(ICP)和前足觸地階段(FFCP)階段左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)l和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)2;(2)獲得受試者在右膝內(nèi)旋步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，應(yīng)用4N.L.W.Keijsers等提供白勺方f去(N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis,etal.Anewmethodtonormalizeplantarpressuremeasurementsforfootsizeandfootprogressionangle.JBiomech，2009，42:87-90.)將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；結(jié)合軟件(Footscansoftware7.2mst，RSscanInternational)，計(jì)算得到右側(cè)膝內(nèi)旋歩行或慢跑時足跟觸地階段(ICP)和前足觸地階段(FFCP)階段左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B1和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B2;(3)獲得受試者在右膝外旋步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，應(yīng)用N.L.W.Keijsers等提供的方-法(N.L.W.Keijsers，N.M.Stolwijk，B.Nienhuis,etal.Anewmethodtonormalizeplantarpressuremeasurementsforfootsizeandfootprogressionangle.JBiomech，2009，42:87-90.)將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；結(jié)合軟件(Footscansoftware7.2mst，RSscanInternational)，計(jì)算得到右側(cè)膝外旋步行或慢跑時足跟觸地階段(ICP)和前足觸地階段(FFCP)階段左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B1和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B2;某體育愛好者在步行時和慢跑時的后足跟部內(nèi)外側(cè)的壓力結(jié)果見表1。表1某體育愛好者在步行時(1.5m/s)的后足跟部內(nèi)外側(cè)的壓力標(biāo)準(zhǔn)化后結(jié)果繊卜鵬謝戰(zhàn)捉戰(zhàn)戰(zhàn)戰(zhàn)右足次數(shù)5S艮內(nèi)側(cè)Wffi力娜爛WE力硫&S^旨鵬內(nèi)側(cè)WE力娜夕剛力鵬內(nèi)外側(cè)的壓力比值戰(zhàn)艮內(nèi)側(cè)的壓力足跟夕剛勵1頃"E羣ttl翌.鵬內(nèi)側(cè)衄力超艮州則勵辯女s^越,碟艮內(nèi)側(cè)的壓力邀艮夕剛勵民向室3JW1綺^3享)圉/■Op內(nèi)側(cè)鵬力p服夕Hi勵內(nèi)外側(cè)的壓力比值10.440.560.780.440.560.770.440.560.790.390.61as0.430.570.750.330.670.4920.460.540.86(1420.580.740.49a510.960.470.530.880.410.590.680.300.700.4330.430.570.740l420.580.740.420.580.730.470.53a890,450.550.800,350.650.5540.440.560.80a必0.550.830.440,580.780.440.560.780.410.590.690.330.67O.彩50,430.570.760.390.610.640.420.580.720.490.51(1950.440,560.780.370,630.59平均值0.440.560.790.430.570.740.440.560.80a必0.55a50.420.580.74aat0.660.51標(biāo)準(zhǔn)差0.010.010.04a020.020.070.03atB0.100.040.040.120.020.020.050.080.030.06表2某體育愛好者在慢跑時(3.0m/s)的后足跟部內(nèi)外側(cè)的壓力標(biāo)準(zhǔn)化后結(jié)果5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求輔助評價足底和/或踝關(guān)節(jié)和/或膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)的方法，包括如下步驟獲得受試者在正常步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到正常步行或慢跑時兩足的動態(tài)足底壓力分布信息，計(jì)算得到正常步行或慢跑時整個時間段內(nèi)左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)1和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值A(chǔ)2；所述整個時間段由足跟觸地階段和前足觸地階段組成；所述標(biāo)準(zhǔn)化處理為應(yīng)用MATLABR2006a軟件進(jìn)行處理；獲得受試者在單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑時雙足的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到單膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑時兩足的動態(tài)足底壓力分布信息，計(jì)算得到單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)步行或慢跑時整個時間段內(nèi)左足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B1和右足的足跟部內(nèi)側(cè)壓力和外側(cè)壓力的比值B2；所述整個時間段由足跟觸地階段和前足觸地階段組成；所述標(biāo)準(zhǔn)化處理為應(yīng)用MATLABR2006a軟件進(jìn)行處理；如果|A1-B1|＞0.05或|A2-B2|＞0.05，提示受試者如下三個部位中至少一個受力不一致(1)左足底和右足底受力不一致；(2)左踝關(guān)節(jié)和右踝關(guān)節(jié)受力不一致；(3)左膝關(guān)節(jié)和右膝關(guān)節(jié)受力不一致。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述時間段是通過軟件Footscansoftware7.2mst，RSscanInternational獲得的。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)為單側(cè)膝內(nèi)旋或單側(cè)膝外旋。4.如權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于受試者的所述足底壓力數(shù)據(jù)是通過足底壓力測力板測試系統(tǒng)獲得的。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述足底壓力測力板測試系統(tǒng)為FootscanSCSI的高頻率平板測試系統(tǒng)。6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述慢跑為先以足跟部著地、跑步速度在3.0±0.3m/s。7.如權(quán)利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述正常步行的速度為1.5±0.3m/s。全文摘要本發(fā)明公開了一種輔助評價足底和/或踝關(guān)節(jié)和/或膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)的方法。步驟如下獲得受試者正常步行的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化處理得到動態(tài)信息，計(jì)算得到左右足的足跟部內(nèi)外側(cè)壓力的比值A(chǔ)1和A2；獲得受試者單側(cè)膝旋轉(zhuǎn)步行的動態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化處理得到動態(tài)信息，計(jì)算得到左右足的足跟部內(nèi)外側(cè)壓力的比值B1和B2；標(biāo)準(zhǔn)化處理為用MATLABR2006a軟件處理；如果|A1-B1|＞0.05或|A2-B2|＞0.05，提示受試者左和右足底、踝關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)受力不一致。本發(fā)明的方法可快捷、準(zhǔn)確地了解不同足和不同動作下的動態(tài)足底壓力分布，以及足、踝、膝之間的生理關(guān)系，從而指導(dǎo)各種訓(xùn)練或運(yùn)動，防止損傷發(fā)生。文檔編號A61B5/00GK101791215SQ201010033988公開日2010年8月4日申請日期2010年1月12日優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日發(fā)明者黃紅拾申請人:黃紅拾