矫正鞋垫与平鞋垫之间存在显著差异

慢速：0.8 m/s，正常：1.0 m/s，快速：1.2 m/s*PPRI和矫形鞋垫之间存在显著差异。†

显著差异

发现在PPRI和平坦鞋垫之间。‡

矫正鞋垫与平鞋垫之间存在显著差异。T=脚趾，M1=第一跖骨，

M2=2–第三跖骨，M3=4–第五跖骨，MF=中足，MH=内侧足，LH=外侧足。

为了减少左脚和右脚造成的误差，我们分析了平均值

每个区域中每只脚的峰值压力。图5显示了T，

和MH区，其中反映了一些意义。很明显，随着步态的增加

速度，鞋底每个区域的压力都呈现上升趋势，除了中足区域。

在T区，佩戴PPRI的峰值压力明显大于

在缓慢的步态速度下穿着平坦的鞋垫（p=0.033，ES=0.50）。然而，压力

穿矫形鞋垫和穿PPRI平鞋垫的区别是

不显著。在M2区域，PPRI鞋垫的峰值压力明显更低

在缓慢的步态速度下，与矫形鞋垫相比（p＝0.009，ES＝0.64）。

在MH地区，PPRI的峰值压力明显低于平坦地区

鞋垫在慢速（p=0.009，ES=0.66）、正常（p=0.004，ES=0.70）和快速（p=0.002，

ES=0.79）步态速度，并且在慢速时显著低于矫形鞋垫

步态速度（p=0.040，ES=0.66）。此外，矫正鞋垫的峰值压力为

在快速（p=0.015，ES=0.79）步态速度时，显著低于平坦鞋垫。

在LH区域，佩戴PPRI的峰值压力明显低于

平坦鞋垫在正常步态速度下的运动速度（p=0.013，ES=1.09）。的峰值压力

穿着矫正鞋垫的速度明显低于缓慢穿着平底鞋的速度

（p=0.004，ES=0.81），正常（p<0.001，ES=1.09），快速步态速度（p=0.033，ES=0.57）。

传感器2021、21年、1780年第8页，共12页

在对三种鞋垫的M1、M3和MF区域的多次比较中

在每个步态速度下，鞋垫之间没有发现显著差异。

传感器2021、21年、1780年第8页，共12页

为了减少左脚和右脚造成的误差，我们分析了平均值

每个区域中每只脚的峰值压力。图5显示了T，

和MH区，其中反映了一些意义。很明显，随着

步态速度，鞋底各区域的压力呈现上升趋势，除了中足

地区

图5.T、M2和MH区域的峰值压力。*在

PPRI和矫形鞋垫†PPRI和平底鞋垫之间存在显著差异。‡矫正鞋垫与平鞋垫之间存在显著差异。

在T区，佩戴PPRI的峰值压力明显大于

在缓慢的步态速度下穿着平坦的鞋垫（p=0.033，ES=0.50）。然而，压力

穿矫形鞋垫和穿PPRI平鞋垫的区别是

不显著。

在M2区域，PPRI鞋垫的峰值压力明显低于

矫正鞋垫在缓慢步态速度下（p=0.009，ES=0.64）。

在MH地区，PPRI的峰值压力明显低于平坦地区

慢速（p=0.009，ES=0.66）、正常（p=0.004，ES=0.70）和快速（p=0.002，ES）时的鞋垫=

0.79）步态速度，并且在缓慢步态下显著低于矫形鞋垫

图5.T、M2和MH区域的峰值压力。*在

PPRI和矫形鞋垫†

PPRI和平底鞋垫之间存在显著差异。‡

重要的

矫正鞋垫和平鞋垫之间的差异。

3.3.接触面积

在这项研究中，我们将足底接触区分为四个部分：脚趾区（T）、跖骨区

区域（M）、中足区域（MF）和后足区域（H）。表4显示了

当以三种步态速度穿着不同鞋垫时，每个区域的百分比。

三种鞋垫T区的多重比较结果与

M1、M3和MF区域。

在M区，慢步态时PPRI的接触面积低于平坦鞋垫

速度（p=0.003，ES=0.93）和正常步态速度（p=0.026，ES=0.49）。

在MF区域，PPRI（p=0.018，ES=1.08）和矫正器的接触面积

在缓慢的步态速度下，鞋垫（p=0.001，ES=1.08）高于平坦鞋垫。

在H区，PPRI的接触面积在慢速时高于平鞋垫

（p=0.001，ES=1.31）、正常（p<0.001，ES=1.54）和快速步态速度（p=0.001，ES=1.14）。

传感器2021、21年、1780年第9页，共12页

矫正鞋垫的接触面积在缓慢时高于平坦鞋垫（p<0.001，

ES=1.31）、正常（p<0.001，ES=1.54）和快速步态速度（p=0.004，ES=1.14）。

表4.接触面积比较。

PPRI矫正鞋垫平板鞋垫

左右平均值左右平均值PPRI和平底鞋垫之间存在显著差异。‡

矫正鞋垫与平鞋垫之间存在显著差异。

T=脚趾，M=跖骨，MF=中足，H=脚跟。

4.讨论

目前的研究表明，与平底鞋垫相比

当以缓慢步态速度（0.8m/s）水平行走时，PPRI降低。Huang等人。

在预制鞋垫的研究中指出

步态平衡范围显示出步态效率的优势[17]，这是一致的

与本研究的上述结果一致。然而随着步态速度的增加，

与其他两种鞋垫相比，穿PPRI时的站立时间没有减少

并且保持基本相同。站立时间的减少表明步态

与平板相比，每位患者佩戴PPRI时的效率都有所提高

鞋垫和矫形鞋垫的性能一般。

在实验的行走过程中，所有受试者都使用了脚跟撞击模式。

这是一种行走模式，鞋底的压力中心逐渐转移

通过中足力从后脚部分到前脚部分，以及前脚

负责推进[27]。与穿平底鞋垫相比

穿PPRI的受试者T区压力显著增加。前掌脚趾

在步态的推进中起着重要作用，T型肌峰值压力的增加

该区域有助于将脚向前推。

如图5中M2部分所示，在第二至第三跖骨处

PPRI的穿着能力优于矫正鞋垫和平鞋垫

三种步态速度都会降低压力，特别是在缓慢步态速度下。

我们可以确认的是，佩戴PPRI可以显著降低

第二至第三跖骨，前脚掌区域受到的足底压力最大

可能从主M2区域重新分布到第一跖骨区域和

脚趾区域，这对改善患有

柔性扁平足[21]。图5中的MH部分显示PPRI具有更好的卸载能力

在缓慢的步态速度下，与其他两个对照组相比，内侧足跟的压力更大，而

矫形鞋垫在快速运动中仅表现出与PPRI相似的压力卸载特性

步态任务。

在成年人行走过程中，脚跟区域通常会受到频繁的高冲击

步态周期摆动时间后地面上的压力[28]。以前的研究

传感器2021、21年、1780年第10页，共12页

显示足底压力较高的区域位于第二和第三

跖骨以及脚跟区域[21，29]，使用为成人设计的预制鞋垫

平足有助于分散较高的压力，并将压力分散到每个人身上

鞋底面积更均匀合理[30，31]。

结果表明，在所有速度步态任务中，

当受试者穿着PPRI和矫形鞋垫行走时

后脚和中足与整个鞋底相比显著增加。以前的研究

指出这些变化具有一些潜在的积极影响，例如确保

鞋底舒适，有效保护根部软组织免受损伤[32]。

接触面积的比例发生了有意义的变化

目前的研究表明，当穿PPRI时

在缓慢和正常情况下，接触区的跖骨面积低于平坦鞋垫

步态速度。在PPRI组中，实验鞋垫改善了后脚对

与地面接触产生的冲击，同时确保均匀合理

跖骨区域的压力分布，有效减轻疼痛和不适

由高冲击引起。

目前的研究还发现，随着步态速度的增加

除了MF面积外，鞋底的每个面积都有相应的增加。这些方面的变化

面积与先前研究的结果一致，足底压力分布

sarapus的步态受步态速度的影响，足底压力的分析不同

在异步速度下[33]。然而，在个体行走过程中

在实验中，柔性扁平足穿着不同的鞋垫

MF区域在缓慢、正常和快速步态速度下相对稳定。据推测

这种现象可能与行走过程中柔性扁平足的足弓丢失有关。

讨论三种实验鞋垫之间的差异。首先

平鞋垫不同于普通矫形鞋垫和PPRI鞋垫，它类似于平鞋垫

这几乎没有改变受试者鞋底的形状。其次，共同点

矫形鞋垫和PPRI wa正常和快速的步态速度。据推测

这种现象可能与行走过程中柔性扁平足的足弓丢失有关。

讨论三种实验鞋垫之间的差异。首先

平鞋垫不同于普通矫形鞋垫和PPRI鞋垫，它类似于平鞋垫

这几乎没有改变受试者鞋底的形状。其次，共同点

矫正鞋垫和PPRI的优点是它们都抬高了足弓，但矫正鞋垫会

对鞋底生物力学的变化有一定的影响

将有相对较大的偏差，并且PPRI根据受试者的鞋底

压力数据可以为每个受试者提供最佳的使用效果。

目前，我们的研究旨在探索鞋底压力再分配的设计方案

鞋垫，可应用于大多数患者的柔性扁平足。然而

由于实验数量少，模拟场景有限（仅行走

在平地上），是在当前条件下确定的最佳设计方案

所有柔性扁平足患者中的最佳设计方案。我们将添加更多主题

以及步行任务，包括上坡或下坡，以进一步改进设计。我们可以

监测受试者的能量消耗，以评估不同鞋垫对

步态效率。

5.结论

穿着基于足底压力分析的个性化定制鞋垫

帮助用户改变骨盆上异常分布压力的常用方法。

然而，以前的研究只分为几个足底区域，没有详细的

足底特征分析。本研究设计了鞋垫PPRI

基于足底压力特征点的压力，并在

穿着鞋垫时被试行走。测试结果表明，PPRI可以

改善具有柔性扁平足的成年人的足底压力分布和步态效率，

可应用于临床。

作者贡献：概念化，Y.J.，J.Y.和D.W。；3D建模打印，P.C.，Y.Q.和

Y、 J。；数据管理与分析，Y.J。；撰写初稿准备，Y.J。；写作、复习和

编辑，D.W。；监督、D.W.和W.C.所有作者均已阅读并同意已发布的版本

这是手稿的一部分。

传感器2021、21年、1780年第11页，共12页

资助：这项研究得到了上海科技创新行动的支持

计划（19DZ2203600、20S31901000）和国家重点研发计划（2018YFC2001501）。这个

资助者没有参与这项研究。研究的所有方面，包括研究设计和

对研究结果的解释是作者的责任，而不是资助者的责任。

机构审查委员会声明：该研究是根据

经华山医院伦理委员会（HIRB）批准的《赫尔辛基宣言》

复旦大学附属（协议代码2019-059，2019年2月24日）。

知情同意声明：所有受试者均获得知情同意

学习已获得受试者的书面知情同意以发表本文。

数据可用性声明：本研究中提供的数据可从

通讯作者。由于隐私问题，这些数据无法公开。

致谢：作者感谢所有成员给予时间参与

在研究中。

利益冲突：所有作者均声明无利益冲突。

工具书类

1.Razeghi，M。；Batt，M.E.足型分类：对当前方法的批判性回顾。步态姿势2