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摘要

《中国皮革》

招募了17名女性扁平足受试者，制作了9种足弓支撑高度和材料硬度不同的鞋垫，受试者分别随机穿着9种鞋垫以3km/h的速度在跑步机上进行测试。使用足底压力测量系统记录不同鞋垫下的足底压力分布，并对每双鞋垫进行主观舒适性评价。结果显示：鞋垫硬度对前掌区域峰值压强的影响具有显著性（P=0.02），且硬度为50°shoreC的矫形鞋垫对足底降压效果最好；鞋垫足弓支撑高度仅对前掌区域峰值压强（P=0.04）和压强时间积分（P=0.02）的影响具有显著性，鞋垫足弓支撑高度为24mm时，矫形鞋垫能显著降低前掌区域的峰值压强和压强时间积分。硬度为50°shoreC，支撑高度为24mm的矫形鞋垫对于降低扁平足人群前掌区域的峰值压强的作用效果最为明显。

关键词：扁平足；矫形鞋垫；足弓高度；材料硬度；足底压力

中图分类号　TS94　文献标识码　Ａ

DOI：10./j.cnki.issn-.--

研究背景

随着全民健身意识的增强，越来越多的运动爱好者投身于跑步健身之中，但运动损伤发生的风险也随之增加。据报道，扁平足和高弓足人群的运动损伤风险较高，这说明了特殊的足弓类型与运动损伤存在一定的联系。扁平足的人群由于特殊的足弓结构使得足部更不稳定，因此在行走或跑步支撑期过程中，会导致足部表现出较大的内旋。从病理学分析，过度的内旋角度是造成运动损伤发生的较为直接的原因。

众多研究表明矫形鞋垫在治疗不正常的生物力学症状是有效果的，特别是对改善足底压力的分布有重要作用。然而矫形鞋垫的形状、足弓支撑高度以及材料硬度等，均可能是影响足底压力分布的因素。足弓支撑高度和鞋垫材料硬度对扁平足人群足底压强分布如何影响的作用机制并不清楚，且该方面的文献研究也鲜有报道。

因此，本试验旨在研究鞋垫硬度和鞋垫足弓支撑高度对扁平足人群的足底压力分布的影响。本研究假设为：（1）随着鞋垫硬度的增加，足底的峰值压强和压强时间积分也相应增大；（2）随着鞋垫足弓支撑高度的增加，前掌区域的峰值压强和压强时间积分将显著降低。

（1）研究对象

本研究招募了17名女性扁平足受试者（身高（.03±5.22）cm，体重（56.56±3.77）kg，BMI（21.70±2.00）kg/m2），纳入标准为：年龄18~55岁的女性，足弓高度指数均大于28%，半年内下肢无其他疾病和损伤且1年内下肢未接受任何手术治疗。所有受试者自愿参与本研究并签署知情同意书。

（2）试验鞋及鞋垫

为降低鞋对结果的影响，本研究统一使用一款普通慢跑鞋，鞋码为37码。

本研究使用鞋垫的硬度为50°shoreC、60°shoreC、70°shoreC，足弓高度根据文献设定为12、18、24mm，其分别对应正常足弓高度的2/3、3/3和4/3，根据排列组合使用isoleCAD矫形鞋垫设计软件（Ｖ3.6.7）和加工设备设计并制作9种鞋垫。统一设计前掌的厚度为4mm，后跟厚度6mm，后跟杯的深度为4mm。9种矫形鞋垫除足弓支撑高度和材料硬度不同外，其余结构均一致。

（3）试验方法

运用Footscan平板式足底压力测试系统、NovelPedar鞋垫式足底压力测量系统，并结合主观舒适度评价对所制作的鞋垫进行舒适度分析。试验结果以平均数±标准差来表示，使用SPSS22.0软件对数据进行统计分析。采用3×3（鞋垫硬度×鞋垫足弓高度）双因素重复测量方差分析，来评价鞋垫硬度与鞋垫足弓高度对上述变量的主效应及交互作用，显著性水平α设为0.05。

足底分区示意图

研究结果

鞋垫硬度对足底各分区峰值压强的影响

鞋垫足弓支撑高度对足底分区峰值压强的影响

鞋垫足弓支撑高度对足底分区压强时间积分的影响

矫形鞋垫在矫正和预防因不正常的生物力学结构引起的损伤时，发挥着重要的作用。但是鞋垫材料的硬度以及足弓支撑高度对于矫正治疗的效果存在着必然的相关性。本研究分析了鞋垫硬度与鞋垫足弓支撑高度对足底压力分布的影响。试验结果支持研究假设，即随着矫形鞋垫硬度的增加，前掌区域的峰值压强和压强时间积分有显著的增加；然而随着矫形鞋垫足弓支撑高度的增加，前掌区域的峰值压强显著降低，但并没有发现鞋垫足弓支撑高度与材料硬度对鞋垫主观舒适性的影响。

鞋垫足弓支撑高度之间的差异对于足部压强模式的变化也有较大的影响。随着足弓支撑高度的增加，矫形鞋垫对前掌区域的峰值压强以及压强时间积分减少，支撑高度为24mm和18mm的矫形鞋垫相比于12mm的矫形鞋垫分别降低了15.37%和6.31%。

研究局限性方面，本研究的受试者均为女性，且仅对矫形鞋垫的即时效果进行了分析，对男性受试者及矫形鞋垫的长期使用效果仍需进一步研究。但是，本研究也发现了鞋垫材料的硬度以及鞋垫足弓支撑高度，都会导致足底压强的重新分布，更有意思的是两者与足部压强之间的关系恰好相反，但均对矫形鞋垫的矫正效果有积极的作用。合理的利用这种关系来设计矫形鞋垫，可以大幅地改善足部功能并预防相应病症的发生。

研究结论

材料硬度和支撑高度显著影响矫形鞋垫的足底压力分布，硬度为50°shoreC且足弓支撑高度为24mm的矫形鞋垫对于降低扁平足人群前掌区域的峰值压强的作用效果最为显著。建议扁平足矫形鞋垫设计时在以上参数的基础上进行个性化设计，以达到矫形和提高舒适性的效果。

作者简介

汤运启，李静，王志康，演若冰，阮班锋，魏书涛

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（项目编号：）；福建省院士工作站项目（项目编号：）

第一作者简介：汤运启（-），男，在读博士研究生，副教授，