足底压力测量

本节内容实验部分，受试者、实验装置与3.2节完全一致，受试者单足站立，分5种状态：踝内翻20°，踝内翻10°，水平，踝外翻10°，踝外翻20°。对其足底压力分布进行测量和分析。

足底压力分区按Footscan7gait2nd generation分析软件定义划分为T1（第一足趾）、T25（第二至第五足趾）、M1～5（分别为第一至第五跖骨）、MF（midfoot，中足）、HM（heel medial，后足内侧）和HL（heellateral，后足外侧），分区图示如图3-12。在分析中将跖骨和足趾区域定义为FF（forefoot，前足），将HM和HL区域合并定义为RF（rearfoot，后足）。另一方面，将T1、M1、M2和HM区域合并定义为内侧，而将其他区域定义为外侧。取在测量时间段内各区域足底压力最大值，再计算各区域足底压力最大值占所有区域最大值总和的百分比，定义为各区域和子区域的最大足底受力百分比。另外，分别计算各区域足底压力最大值时的接触面积。

有观点认为，足底压力中心向后移动是姿势失稳的表现。这可以通过向后仰翻比向前俯倒更难以控制来直观地理解。在我们的研究中发现，90%以上的足底受力分布在前足和后足。不足10%的受力分布在中足，而且足底压力中心处于中足，所以中足受力对前后方向受力分配影响相对较小。我们将前足和后足的受力比值定义为前后受力比（A/PForce Ratio）来衡量足底压力前后方向上分布情况，前后受力比越大，则足底压力中心越靠前，瞬态姿势稳定性越好，反之亦然。相应地，足底压力越接近外侧，越偏离重心在水平面上的投影，站立姿势越不稳定。我们将内侧足和外侧足的受力比值定义为内外受力比（M/LForce Ratio）来衡量足底压力内外方向上的分布情况，内外受力比越大，则足底压力中心越靠近内侧，瞬态姿势稳定性越好，反之亦然。

图3-12 足底压力分布分析中的足底分区

（T1：1sttoe，第一足趾；T25：2nd－5thtoes，第二至第五足趾；M15：1st—5thmetatarsal，第一至第五跖骨；MF：midfoot，中足；HM：Heelmedial，后足内侧；HL：Heellateral，后足外侧；FF：Forefoot，前足；RF：Rearfoot，后足；Medial：内侧；Lateral：外侧）

较大的足底接触面积意味着更大的支撑面和相对较低的足底压强，这二者都意味这更加稳定和安全的站立姿势。在各个子区域中较大的接触面积都有可能意味着更好的瞬态姿势稳定性，但是整体的接触面积具有更大的说服力。由于这种观点更多地基于经验，并未在其他研究中被验证过，本研究将其作为一种辅助的评价指标和前述评价指标的解释。

测量平板的倾斜会影响足底压力的测量值。当受试者站立在水平面上时，测量平板在竖直方向上提供全部支撑，即受试者的体重G。当支撑面倾斜一个角度α时，受试者的全部体重受来自测量平板的两个力的合力支撑，一个分力方向为垂直于平板，即平板所测量到的压力的反力Gcosα，另一个力平行于平板向上，为足底与平板的摩擦力Gsinα，这个力是无法通过足底压力测量平板测量到的。因此，对于足底压力测量值在不同倾斜状态下进行直接比较在本研究中是错误的。当局部区域的压力测量值除以整体测量值进行标准化后，比较才有意义。另一方面，平板的倾斜本身不会影响到足底压力接触面积的测量，所以接触面积的测量值在任何情况下都可以直接比较。