日常运动时足底压力实时检测方法研究_杨阳
医用生物力学第26卷第4期2011年8月
Journal of Medical Biomechanics ，Vol．26No．4，Aug．2011
收稿日期：2011-07-01；修回日期：2011-07-20基金项目：微软亚洲研究院高校合作项目，中央高校基本科研业务费专项。通讯作者：李德玉，博士研究生导师，
Tel ：（010）82339093；E-mail ：deyuli@buaa．edu．cn 。文章编号：1004-
7220（2011）04-0299-06日常运动时足底压力实时检测方法研究
杨
阳，蒲
放，钱雅君，任稆平，李淑宇，李德玉，樊瑜波
（北京航空航天大学生物与医学工程学院，生物力学与力生物学教育部重点实验室，北京100191）
摘要：目的基于进行足底压力日常运动负荷监测的需求，研究一种通过少量传感器对日常运动时总足底压力进
行实时检测的有效方法。方法通过Pedar-X 足底压力测试系统采集10名受试者完成5种典型日常运动（原地跳跃、行走、慢跑、上楼和下楼）时的足底压力数据。随后，使用逐步线性回归对Pedar-X 的99个传感器的压强数据进行分析，根据偏F 检验的显著性，由高到低逐个引入关键位置的压强值，直到再引入1个后，各位置的压强值间出
现严重多重共线性，
以此分别得到5个在5种运动中基于少量测试点数据实时计算总足底压力的模型。然后，以Pedar-X 系统测量得到的另外4名受试者完成5种单项运动和由5种运动组合的连续运动时的足底压力数据为实测值，对5个回归模型进行验证和比较。结果无论是单项还是连续日常运动，采用5种运动回归模型估测的自
身运动时的总足底压力均与Pedar-X 系统的实测值相近，采用行走运动回归模型估测的各种运动时的总足底压力
也均与Pedar-X 系统的实测值相近，而且两种估测方法的结果之间也无显著差异。结论利用5个分别置于拇趾、
第2跖骨、第3跖骨、足跟内侧、足跟外侧的压力传感器和行走运动的足底压力回归模型就可对日常运动下的总足底压力进行有效检测。
关键词：运动负荷；足底压力；回归分析；步态；生物力学
中图分类号：R 318．01，G 804．6，R 496文献标志码：A
Real-time plantar pressure measurement for monitoring exercise
load in daily life activities
YANG Yang ，PU Fang ，QIAN Ya-jun ，REN Lü-ping ，LI Shu-yu ，LI De-yu ，FAN Yu-bo （Key Laboratory for Biomechanics and Mechanobiology of Ministry of Education ，School of Biological Sci-ence and Medical Engineering ，Beihang University ，Beijing 100191，China ）
Abstract ：Objective To monitor the exercise load in daily life activities ，a reliable method to estimate the real-time plantar pressure based only on a few sensors was presented．Methods Pedar-X pressure insoles were ap-plied to collect plantar pressures from 10healthy young adults performing 5typical motions （vertical jump-landing ，
level walking ，level running ，stair ascending and stair descending ）．Stepwise linear regression was performed to reconstruct a mathematic model of calculating the foot force for each style of the motion based on 99individual pressure data．Then these models were validated by comparing the plantar pressures measured by Pedar-X sys-tem and the estimated values by these models when other 4subjects conducted the same 5motions and the con-tinuous motion composed of the 5motions．Results Regardless of the single motion or continuous motion ，the foot force calculated by each model for each motion ，as well as that calculated by level walking model for each motion were almost the same as the data measured by Pedar-X system．In addition ，there was no significant
difference between the estimated values by each motion model and level walking model．Conclusions The foot force in daily life activities can be monitored effectively by level walking model with only 5pressure sensors placed under T 1，M 2，M 3，HM and HL region of the foot．
Key words ：Exercise load ；Plantar pressure ；Regression analysis ；Gait ；Biomechanics
9
92
适量的运动负荷对维持人体健康具有重要作用，但过度的运动负荷不仅会使人疲劳，甚至还可能引发不同程度损伤［1］。因此，对日常运动负荷进行持续监测并进行预警具有重要意义。运动负荷可通过能量消耗进行评估［2］，但直接测量散发热量或呼吸熵来获取运动能量消耗的方法过程复杂、成本高，不适合作为日常检测手段［1-2］。步态参数与能量消耗间有较强的相关性［3-4］。一些研究者试图通过计步器和加速度计等设备监测步态参数来间接评估能量消耗，但由于这些设备所表达的步态参数不全面，难以区分不同运动状态，故检测精度不高［5-6］。
足底压力可比较准确地分析运动过程中的步态参数，因此是基于步态参数进行运动负荷评价的重要依据。Footscan insole、Pedar-X等鞋垫式足底压力测试装置因其可穿戴、不受测试场所限制、精度较高等优点，已经成为实时监测不同运动状态下足底压力分布的重要设备；但这些装置需要大量传感器，价格昂贵，很难用于日常运动的监测。一些研究探讨了在鞋底内置少量传感器来实时监测足底压力的可能性［7-9］，但这些研究中传感器大小、安放位置和数目等参数的选择一般基于设计者的主观经验。Fong等［10］利用逐步线性回归的方法建立了传感器数目、位置与运动过程中地面反力之间的关系，发现仅需在跖骨和足跟各放2个传感器就可对行走时的地面反力进行有效检测。但他们的研究仅对匀速行走进行了分析，没有讨论这种布置对日常生活中跑、跳、上楼、下楼等运动，以及这些运动组合的连续运动是否均适用。
本文将根据Fong等［10］提出的方法，采用逐步线性回归研究传感器数目、位置与不同运动中总足底压力之间的关系，建立利用少量传感器对不同日常运动状态下足底压力进行有效测量的方法，为研发日常运动负荷监测系统提供支持。
1方法
1．1实验对象
14名22 26岁健康学生志愿参与本次实验。受试者随机分为实验组（10名）和验证组（4名）。受试者基本情况见表1，独立样本t检验表明两组受试者各项情况均无差异。表1受试者基本情况（x?s）
Tab．1Basic information of the subjects
年龄/岁身高/cm体重/kg足长/cm
实验组23．2?1．2170．0?7．265．0?13．725．0?1．1
验证组23．6?1．8173．0?8．866．4?10．925．3?1．3
1．2实验装置
实验采用德国Novel公司的Pedar-X鞋垫式足底压力测试系统来进行不同运动状态下足底压力的实时采集。该系统采样频率可达100Hz，有多个鞋码可适合不同足长的受试者进行测试，不同鞋码的鞋垫均包含99个传感器，所采集的数据可通过蓝牙无线实时传输到分析系统中。
1．3实验内容
所有受试者根据足长选择并穿戴合适的平底鞋和测力鞋垫，调整舒适并适应后进行相应的运动测试。测力鞋垫的采样频率选择100Hz。
测试内容包括原地跳跃、行走、慢跑、上楼和下楼5种常见日常运动。运动项目的测试顺序随机，每个项目均需成功测试3次。原地跳跃每次测试都要求受试者连续完成5遍动作；行走和慢跑测试的测试距离分别为10m和20m；上、下楼测试的楼梯有14个台阶，台阶宽度足够受试者平放下整只足，测试中要求受试者每步只能上或下1个台阶。测试过程按受试者平时的运动速度进行所有测试。
验证组的受试者除完成上述测试外，还需完成3次由上述5种运动项目组合的连续运动。运动项目依次是原地跳跃5次，行走10m，慢跑20m，下楼梯和上楼梯（均包含14个台阶）。
1．4数据处理
1．4．1建立不同运动中基于少量测试点的数据实时计算总足底压力的模型根据Fong等［10］提出的方法，按运动项目将实验组10名受试者3次同种测试的左、右脚数据进行分类集中，然后进行回归分析。
首先由Pedar-X测力鞋垫99个传感器测得的压强值P1，P2，……，P99（kPa）和每个传感器的面积S
1
，S
2
，……，S
99
（mm2）计算出不同时刻的总足底压力F。接着对5种运动分别把总足底压力F作为因变量，99个区域的压强P i作为自变量，利用SPSS 13．0软件中的逐步线性回归分析进行数据分析。
003
医用生物力学第26卷第4期2011年8月Journal of Medical Biomechanics，Vol．26No．4，Aug．2011
根据偏F检验的显著性，由高到低逐个引入关键位置的压强值，直到再引入1个后，各位置的压强值间出现严重多重共线性（VIF＞5，VIF是方差膨胀因子）停止。这样就得到了5种不同运动下基于少量测试点的数据实时计算总足底压力F的线性回归模型。
1．4．2不同运动状态回归模型的有效性验证首先从验证组4位受试者5种运动项目的3次成功测试数据中，左、右脚各选一个完整周期（从一只脚足跟触地开始到下一次足跟触地结束）。将Pedar-X 系统99个传感器获得的所选周期内不同时刻总足底压力作为实测值，将上述方法建立的不同运动回归模型计算所得到的对应时刻总足底压力值与之比较，计算相关系数（R）和均方根误差（RMSE），以此评价回归模型的有效性。考虑到不同受试者不同运动项目的峰值压力（PF）会有明显差异，选用RMSE 与每个运动周期中PF的比值（RMSE/PF）来代表模型计算的误差程度。R值越接近1，RMSE/PF值越小，模型计算的结果越接近实测值。对于连续日常运动，首先辨识测试过程中的运动状态，然后对不同运动状态分别采用该运动自身回归模型计算总足底压力，与实测值比较得到整个测试阶段总的R和RMSE/PF。对于每种运动项目的两个数据指标，分别先按每名受试者的6个数据平均后，再对4名受试者平均。所有数据用平均值?标准差（x?s）表示。
1．4．3基于行走状态回归模型计算其他运动状态下足底压力的有效性分析对日常运动下足底压力实时检测，如果不同运动时足底压力要选用不同模型来计算，这就需要在计算前对运动状态准确辨识。若只用一个模型就可对日常运动下的足底压力进行计算，并能保证精确度与自身运动回归模型的计算结果相当，则将大大简化系统的设计。由于行走是最频繁的日常运动，本文将分析采用该状态下的回归模型来计算其他运动状态足底压力的有效性。
对跳跃、慢跑、上楼和下楼4种单项运动和连续日常运动，利用行走的回归模型计算总足底压力，与实测值比较得到R和RMSE/PF。数据按上述处理，同样用平均值?标准差（x?s）表示。利用SPSS13．0软件中的独立样本t检验对不同运动项目中由自身回归模型和行走回归模型得到的R和RMSE/PF的差异性进行分析，显著性水平定为0．05。
2结果
2．1实时计算不同运动中总足底压力的模型由回归方法得到的不同运动中基于少量测试点数据实时计算总足底压力的模型如表2所示，从校正R2的值可知所有回归方程的拟合程度良好。
表25种常见日常运动获得的计算总足底压力回归模型
Tab．2Results of regression analysis for five typical daily life ac-tivities
运动
项目
总足底压力回归方程
关键位置所在
足部分区
校正
R2
原地
跳跃
F=1．851+1．783P71+1．949P15+
0．878P90+2．197P61+1．022P4
M2，HM，T1，
M5，HL
0．970
行走
F=6．679+1．377P73+2．253P17+
1．219P78+1．117P1+0．492P96
M3，HL，M2，
HM，T1
0．967
慢跑
F=2．582+2．141P66+1．386P14+
1．560P78+1．965P18+0．758P96
M3，HM，M2，
HL，T1
0．983
上楼
F=11．783+2．481P65+2．891P14
+1．697P80
M2，HM，M30．944
下楼
F=12．040+1．644P71+2．668P16
+1．200P73
M2，HM，M30．958注：（1）力（F）的单位是N，压强（P）的单位是kPa，P X代表第X 个传感器的压强值。（2）足部共分为10个区，分别是足跟内侧（HM），足跟外侧（HL），中足（MF），第1至第5跖骨（M1，…，M5），拇趾（T1）和其余脚趾（T2 5）
图1显示了实时检测不同运动状态下足底压力所需传感器的位置。位于HM和M2内的关键位置在所有回归方程中均需要，位于HL、M3和T1内关键位置也出现多次，说明这些区域的确是检测足底压力的关键位置所在区域。
2．2不同运动回归模型计算自身运动足底压力的有效性
图2为1名受试者分别完成5种单项日常运动和由该5种运动组合的连续运动时，由自身运动回归模型计算得到的一个运动周期内和整个测试过程中的总足底压力变化曲线（实线），以及由Pedar-X 系统直接测得的总足底压力变化曲线（点线），两曲线的趋势和幅度都相似。其他受试者的曲线与该受试者类似。
103
杨阳，等．日常运动时足底压力实时检测方法研究YANG Yang，et al．Real-time plantar pressure measurement for monitoring exercise load in daily life activities
图1不同运动回归模型所需传感器在右脚位置（灰色区域）
Fig．1
Location of the sensors （in right foot ）required in different models （in grey ）
表3列出了验证组4名受试者由不同运动回归
模型得到的计算值与由Pedar-X 系统直接得到的实测值比较得到的R 平均值及RMSE /PF 平均值。从
表3可以看出，每种运动的平均数据R ＞0．98和RMSE /PF ＜10%。因此，本文所提出的5种日常运动模型均可有效获得该运动下的总足底压力曲线，并且对于计算连续日常运动的总足底压力也是适用的。
表3利用自身运动模型计算典型日常运动下总足底压力与实测值比较的结果
Tab．3
Accuracy of the foot force estimation from each motion
model in different daily life activities
运动项目R RMSE /PF 原地跳跃0．981?0．0185．28?2．19%行走0．990?0．0038．56?3．37%慢跑0．996?0．0025．71?2．20%上楼0．994?0．0028．21?3．25%下楼0．990?0．0067．97?0．90%连续运动
0．985?0．003
5．42?1．79%
2．3利用行走回归模型计算其他运动足底压力的有效性
图2虚线显示了由行走回归模型计算得到的跳
跃、
慢跑、上楼、下楼单项运动一个运动周期内和连续运动整个测试过程中的足底压力曲线。由图2可知，该曲线与自身运动回归模型计算得到的足底压
力曲线（实线），以及Pedar-X 系统直接测量得到的足底压力曲线（点线）的趋势和幅度都比较相近。
但是在运动周期的峰值压力处，自身模型的结果一般大于实测值，而行走模型的结果一般是小于实测值，在峰值压力较大的跑跳运动中更明显。由4名验证组受试者每种运动的平均数据R ＞0．96和RMSE /PF ＜10%（见表4），可知行走回归模型对单项和多种连续日常运动的计算精确度也较好。比较两种模型的计算结果可以得到，由自身运动模型计算的结果略精确，表现为R 更接近1，
表4利用行走模型计算其他日常运动下总足底压力与实测值比较的结果
Tab．4
Accuracy of the foot force estimation from level walking
model in different daily life activities
运动项目R RMSE /PF 原地跳跃0．967?0．0168．63?1．76%慢跑
0．993?0．0028．62?3．20%上楼0．993?0．0029．42?4．87%下楼0．994?0．0019．42?5．18%连续运动
0．985?0．004
7．26?3．20%
2
03医用生物力学第26卷第4期2011年8月
Journal of Medical Biomechanics ，Vol．26No．4，Aug．2011
（a
）（b
）
（c
）（d
）
（e
）（f）
图21名受试者完成各种日常运动总足底压力的实测值和两种模型的计算值式样图（a） （e）依次完成原地跳跃、行走、慢跑、上楼和下楼1个运动周期内的数据，（f）完成1次连续运动测试的数据
Fig．2Patterns of the real and estimated foot force in different daily life activities with a typical trail（a） （e）In a complete stride of verti-cal jump-landing，level walking，level running，stair ascending and stair descending，respectively；（f）In complete continuous motion
RMSE/PF更小，但是由独立样本t检验并未发现统
计学上的差异（P＞0．05）。故行走模型能有效获得
各种日常运动下的总足底压力曲线，并与自身模型
得到的结果精确度相当。
3讨论
步态参数与运动负荷之间有较好的相关性，通
过足底压力不仅可以有效检测步态参数，而且还能
辨别不同运动状态［11］。因此，如果能低成本、小干
303
杨阳，等．日常运动时足底压力实时检测方法研究
YANG Yang，et al．Real-time plantar pressure measurement for
monitoring exercise load in daily life activities
扰、连续、实时、准确地检测运动过程中的足底压力，
将解决人体日常运动负荷的监测和预警系统数据采集部分的瓶颈，并为整个系统的开发提供基础。
针对这样的需求，本文通过实验和回归分析，提出了一种对日常运动中足底压力进行检测的方法。按照本实验的结果，仅需在足跟内侧、足跟外侧、第2跖骨、第3跖骨和拇趾区域的相应关键位置分别安放1个约140mm2的压力（或压强）传感器，再由相应计算数学模型即可实时得到日常运动时的总足底压力变化。
与Fong等［10］的结果相比，本文多了1个位于拇趾的关键位置，其余关键位置基本相同。出现差异的主要原因是回归分析中回归目标足底压力的获取方式不同，而不同设备对足底压力的测试结果又存在差异［12］。Fong等［10］选择测力台获取的足底总垂直力作为目标，而本文则选择测力鞋垫获取的总足底压力作为目标，该目标能更准确反映足部实际受到的压力。同时，本实验中受试者是穿平底布鞋，而Fong等［10］的实验则是穿运动鞋，也可能会导致一定的差异。此外，拇趾区域内放置传感器也符合在足部受力较大部位放置的主观标准［7］，因为拇趾在足蹬离时主要受力［13］。故该传感器布置方案会提高蹬离期间的总足底压力计算精度。
在行走回归模型建立过程中，回归目标总足底压力的值大多较小，故得到的模型也更多满足了在低压力范围内有更高精度。在峰值压力处，行走模型的计算值易小于实测值，并且在峰值压力较大的跑跳运动中更显著。但是无论何种日常运动，总足底压力在大多数时间均处在较低水平，故行走模型对于整个运动周期的计算有较好的精度。并且通过与其他运动模型的计算结果和实测值的比较可知，采用行走模型就能对日常运动下的总足底压力有效监测。
在此基础上，对由足底压力获取的步态参数分析能有效辨识运动状态，再根据不同运动的持续时间和能量消耗率，就能准确监测佩戴者的能量消耗，从而评估佩戴者的日常运动负荷并给予适度运动的提示。此外，利用总足底压力曲线还可以有效辨别异常步态，在发生异常时给予警示，从而保护佩戴者的足部健康。参考文献：
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医用生物力学第26卷第4期2011年8月Journal of Medical Biomechanics，Vol．26No．4，Aug．2011
人足底压力的压力传感器
人足底压力的压力传感器 项目需要一个测量人足底压力的压力传感器，奈何市面上找不到。今天看到WEBENCH 的里面有传感器设计，所以自己就动手弄了个。下面是具体过程： 当时一看到psi我就蒙了。后来查了下才知道是欧美国家习惯使用的单位1psi=6.895kPa=0.06895bar。把人的双脚时一个长方形,就是大约10*20吧,约200平方厘米,人的重按500N算,p=F/s=500N/0.02平方米=25000pa=25kPa。 选择MeasurementSpecialties Inc.生产的1210A-005G-3L。器件参数完全符合标准。
1psi=6.895kPa=0.06895bar 把人的双脚时一个长方形,就是大约10*20吧,约200平方厘米,人的重按500N 算,p=F/s=500N/0.02平方米=25000pa=25kPa。 选择MeasurementSpecialties Inc.生产的1210A-005G-3L
原理图 工作数值性能
总电路误差对分辨率： 器件
Quantity1kPrice FootprintValue Part Manufacture Part Number Board Texas Instr SP1202S01RB1Inst Amp si C1MuRata GRM1885C1H7160375 pF C2MuRata GRM1885C1H7160375 pF CS1TDK C1005C0G1H31402330 pF RA1Susumu Co L RG1608P-103160310000 ohms RA2Susumu Co L RG1608P-103160310000 ohms RB1Susumu Co L RG1608P-203160320000 ohms RB2Susumu Co L RG1608P-203160320000 ohms RC1Susumu Co L RG1608P-499160349900 ohms RC2Susumu Co L RG1608P-8251603825 ohms RC3Susumu Co L RG1608P-499160349900 ohms RC4Susumu Co L RG1608P-8251603825 ohms RC5Susumu Co L RG1608P-470160347.0 ohms RF1Susumu Co L RG1608P-432160343200 ohms RF2Susumu Co L RG1608P-432160343200 ohms RG1Measurement1210A-005G-16869 ohms RS1Susumu Co L RG1608P-470160310.0 ohms RX1Vishay-Dale CMF50332K001cmf50332000 ohms RX2Vishay-Dale CMF50332K001cmf50332000 ohms S1Measurement1210A-005G-1model1210 U1A, U1B Texas Instr LMP7702MM1$1.30MUA08A Vos=0.22mV, U2A, U2B Texas Instr LMP2022MM1$1.65MUA08A Vos=0.005mV U3Texas Instr LMP2021MF1$1.25MF05A Vos=0.005mV U4Texas Instr LM4120IM5-41$0.85MF05A 4.096V U5Texas Instr ADC101S101C1$1.43MF06A10 bits, IN
正常中国成年人足底压力分析
正常中国成年人足底压力分析 摘要】研究正常中国成年人足底压力分布。［方法］使用F-scan足底压力分析系统收集100例志愿者站立、行走、慢跑、上、下楼梯的足底压力分布数据，分析5种生理状态的足底压力分布，以及性别、身高、体重、体重指数、步速等因素对足底压力分布的影响。［结果］正常中国成年人5种生理状态的足底压力分布各有特点，静、动态差别显著；四种动态方式中，以水平行走的步态最为稳定，步速加快和上、下楼导致步态不稳；性别对足底压力分布的影响无显著性意义，步速的影响则有显著性意义，身高、体重、体重指数与足底压力分布呈弱相关。［结论］中国正常人的足底压力分布具有独特性，本实验得出的数据可对临床足底压力分析工作提供参考。 【关键词】正常中国人F-scan足底压力影响因素 Abstract ［Objective］To research the plantar pressure distribution of the normal Chinese adult ［Method］The F-scan plantar pressure analysis system was used to collect plantar pressure distribution data of 100 volunteers who stand, walk, jog, go upstairs and downstairs The plantar pressure distribution data of 5 kinds of physiological states, as well as influence of sex, height, body weight, body mass index and speed was analyzed ［Result］There’s different characteristic between 5 kinds of states of the plantar pressure distribution in the Chinese normal adults There’s signifi cant difference between static and dynamic In four dynamic motions, the gait of walk was stalest, and it became unstable if speed up and go upstairs or downstairs As for the influential factors of the plantar pressure distribution, there was non-significance of sex But the speed had the significance The height, the body weight, the BMI had weak correlation with the plantar pressure distribution ［Conclusion］The plantar pressure distribution of normal Chinese adults has the distinctive quality The data obtained by this experiment, may provide the reference for the clinical plantar pressure analysis Key words：normal;Chinese;F-scan;plantar pressure;influential factor 发达国家对正常人足底压力的分析起步早，国际著名的足底压力分析仪均在大样本调查的基础上建立了各自的数据库。近20年来国内对此研究虽然也取得了不少成果，但总体上看，国内在此领域仍处于模仿国外研究对国人进行分析的探索阶段。主要存在以下三个不足：某些学者使用的国产仪器难以得到广泛承认；数据缺乏较大的样本资料；研究的细致程度远
足底压力测试仪
足底压力测试仪|动态光学式足底压力测试仪 动态光学式足底压力测试仪系统介绍 动态光学式足底压力测试仪系统是新一代可以精准地量测足部的压力分布，提供给医生参照的良好辅助工具。它通过光学影像精确测量足压分布、3D显影、进行动静态影像撷取，分析出足弓类型，压力分布，脚掌、足跟、舟状骨的状态。可广泛运用于康复医疗人体运动科学领域，通过对足部压力分布进行定量分析，结合专家系统作手术前后评估、损伤检测、药物研究评估、运动医学科研评估，是目前全世界足部医疗专家公认的最简单、有效的方法。 足底压力测试仪技术资料 ·机台尺寸: 55cm*45cm*10cm（L*W*H） ·机台重量: 7KG ·电力需求: 5V 0.5A USB (计算机USB供电) ·最大承重: 200KG ·量测范围: 350mm* 150mm *2 (双脚量测) ·压力感测点数: 25点/cm2（全世界密度最高-立体设计） ·足型尺寸量测误差度: ±1% ·软硬件需求:CPU P 1.6G/ 屏幕: 1024*768/RAM:2G WinXP/Win 7/32bit/64bit/USB 2.0 DirectX 9.0 足底压力测试仪优势 ·台湾设计生产，支持中文化接口与软件更新服务 ·高解析/高灵敏度/压力感测范围大/尺寸精度高达1% ·多种量测功能/价格合理/不易损坏，可量测5万人以上 ·维修费用便宜, 软硬件皆为台湾研制，它们相对于国外同类设备价格昂贵，外语软件操作与维护困难的特征更具有优势。 正常足特征分析 ·足底须细致平滑，没有压力集中现象，也就是脚底不能长茧、长鸡眼。 ·五个脚趾要明显分开，不能有内外翻爪趾及挤迫现象且要灵活有力。
footscan足底压力和AMTI测力台同步培训
中国刑警学院测力台和足底压力平板同步培训流程一、测力台与足底压力平板同步的硬件连接 在地上挖一个坑， 先放入两米测力 台，在放入足底压 力2米板。测力台 不是越大越好，而 是需要拼接使用， 这样能分辨出步态 周期。 测力台信号导出线
压力板信号导入线。 两个线连接方式，channel 1连接fx，channel 2连接fy，channel 3连接fz。 连接转换器如图所示，在中关村购得。
数据采集盒和GEN 5的连接方式。联 通电源，打开 footscan软件进行 校准。 二、测力台的校准 1.连接设备，进入footscan软件。点击preferences screen。
2.进入preferences界面，选择Force plate and calibration对话框，点击calibration factors 3.进入校准界面显示如下。X-Force对应channel 1，所以只需修改channel 1的内容。同理Y-Force对应channel 2，Z-Force对应channel 3。 注意：A.请不要使用汉化软件，否则校准界面会出现问题。 B.校准界面的单位为V/N，而uV/N所以单位要注意，例如参考值表上写的是0.35630，我们要在校准界面中输入0.0035630.
4.数据校准见AMTI产品说明书黄页。 5．我们回到主界面，点击calibration screen图标，进入设置界面。
6.calibration对话框如下图，CONNECTOR 1中#V/N显示对应值，signal中设置channel 1channel 2 为正负，而channel 3只设为正（前后摩擦力和左右剪切力有正负，而垂直的重力没有负值），通道1和通道2的range设为1000，通道3的range设为2000.后面显示栏上的单位设为Newton。最后点击calibration按键，进行校准。此为校准后的图面。脉冲信号指示画面抖动，误差为1-2N。 7.此图为放置一只板凳于测试平板上的显示情况。
足底压力系统
足底压力系统及肌电测试在动作技术析中的应用 一.足底压力系统在动作分析中的应用 1．足底压力系统的介绍 足底压力的大小与分布能反映人体腿、足结构、功能及整个身体姿势控制等信息.测试、分析足底应力，对临床诊断、疾患程度测定和术后疗效评价均具有重要意义。 2. 足底压力分布成像原理 由光学原理可知，光线从一种媒质进入另一种媒质时．由于：同媒质的折射率不同，在两种媒质的交界面．光线将发生折射与反射，当光线以一定入射角(a)，进入低扩射率的媒质，可以在两种媒质的介面产生全反射从厚玻璃的边缘进入玻璃内的光线，当入射角合适时。在厚玻璃与空气的界发生全反射。如果这时在玻璃的表面放置一种折射射率更高的醴质．如塑料薄膜，光线的全反射将被破坏，而由玻璃内散射出霉，此时将能看到玻璃与薄膜相接触的一个影像。 3.足底压力成像装置的设置 由于塑料薄膜本身是一个微观上表面起伏不平的弹性材料．塑料薄膜与玻璃之问会因接除力的不同而使接触点增多或减少。接触点多影像亮、面积大，接触点少则影像淡、面积小。如果足踩在其上，则会现出因接触力的不同而呈现一幅亮度变化的足底图像，反之通过测试这些图像的灰度变化值就可推导出相对应的 成像玻璃：选用的是高质量的钢化玻璃，厚度12cm，面积46cmx46 cm，边缘抛光处理。其表面平直、材料纯洁，能充分保证光线折射、反射的质量，同时又有足够的强度以支持人体重量。条形灯管：选用了光线均匀且无额闪的条形节能灯管做光振．灯管长度42 cm。在玻璃边缘上测试区长臆照度均一(测试区30 cm)． 功率36w(亮度相当于200W 白炽灯)，双侧同时安装其基率保证了成像层次分明所需要的亮度以及整十棰I试区内光亮的均一性。反光镜：选择平直、无暇的镜面，成45噌I安装太玻璃下．把玻璃下的图像转挟90。，以便从水平观察．摄像塑料薄膜：塑料薄膜是成分质量的关键。不同质地、不同厚度、不同弹性的塑料薄膜，导致成像有所差异，薄软的塑料膜滞后效应少，反应灵敏．但易饱和，线性范围小。厚硬的塑料膜反应逞饨，但饱和阐值高。为此．我们用与人体皮肤弹性及颜色相近的乳胶垫撖负载面，用标准硅码加载，对0 8—16．0 izm 的十几种聚乙烯塑膜及多种锡铂纸分别进行了压力灰度攫I试实验，记录每一载荷下所对应的负载面光亮度，并绘制灰度一载荷关系曲线?．见图3。其中5 tun厚度的塑膜在0～100N ／cin2范围内具有轻好的线性相关性，灰度一载荷线性回归结果为：方程Y=14．67(x+1)一
数字震动感觉阈值检查仪
(一)震动感觉阈值(VPT)检查介绍 人体的神经系统可以在许多情况下受到伤害，常见的引起神经损害的疾病包括：糖尿病、神经中毒性疾病、神经炎症、全身代谢性疾病，等等。多神经病变的临床改变常常是先从感觉神经开始，然后是影响到运动神经。然而临床上，患者很少因为感觉的异常而去医院就诊，多是病变累及运动神经后才去就诊。这是因为神经病变引起的早期感觉异常，往往不易被患者所察觉。这样会延误神经疾病的早期诊断和治疗。因此，当临床怀疑某个病人有神经病变时，就应及时进行各种感觉刺激的检查，震动感觉的检查就是其中之一。 震动感觉检查是感觉神经检查方法中最常使用的方法。以往常用128Hz音叉震动方法检查受试者的震动感觉，虽然它可以作为一种简便的震动感觉检查方法，但是却无法提供震动阈值（VPT，Vibration Perception Threshold）检查所需的强弱数值。而且其准确性一直被许多医务人员所置疑。正因为如此，传统音叉震动感觉检查只能定位为一种粗略的定性方法，正逐渐被震动感觉阈值（VPT）检查所代替。 (二)数字震动感觉阈值检查仪（Sensiometer A）性能介绍 本产品通过数字电路控制手柄震动探头的振幅大小，可以检查受试者震动感觉阈值（VPT，Vibration PerceptionThreshold），为临床判断感觉神经功能提供客观的数值，并为周围神经疾病的临床诊断提供帮助。通过提供连续的阈值数值，可以针对患者就某种治疗进行长期的跟踪和观察，评价治疗效果。震动感觉阈值在已知外周感觉受体正常的情况下，可以判断感觉有髓纤维的功能，或在已知感觉有髓纤维正常的情况下，判断外周感觉受体的功能。 本文关键字:简单,单介,介绍,绍数,数字,字震,震动,动感,感觉,觉阈,阈值,值检,检查 产品简介： 数字震动感觉阈值检查仪(Sensiometer A)是一种定量检测身体各部位震动感觉阈值（VPT）的精密仪器，临床上用于人体周围神经系统的检测。它类似 一个“能自动调节振幅的音叉”，其震动头的振幅可以缓缓的增加直到人体感觉到 震动（震动感觉阈值）。相反，振幅也可以不断的减弱直到震动感觉消失。整个 测试中，各阶段的振幅都能精确的被读取。Sensiometer A不仅比用音叉检测 震动感觉阈值更简单、更准确 应用范围： ?周围神经系统的检测 ?糖尿病足病筛查 ?大脑感觉中枢产生的深感觉障碍 ?深感受神经纤维病损 ?神经再生的研究
太极拳运动中的足底压力分布研究
万方数据
?６４６?北京体育大学学报第３０卷 根据足底鞋垫压力测试系统的坐标体系，左脚的内后侧定义０．０５）。 为原点（零点）（图２）。口向前田向后目左右盟中定＿步行 刖．脚跟内侧 ＬＨ．脚跟外侧 删．足弓内慢Ｉ 埔：足弓外侧 １Ｕｌｒｌ－Ｉ：第１跖骨头 ２—３Ｈｉｌｔ：第２、３跖骨头 Ｉ一５ｌｌＴｌｌ：第４、５跖骨头 ＧＴ，第１脚趾 ＬＴ：其它脚趾 图２足底９个特定部位的划分 每个部位的压力一时间积分数值采用该足底鞋垫压力测试系统提供的ＮｏｖｅｌＤａｔａｂａｓｅＰｒｏ软件获取。本研究分别对５个太极拳典型动作和正常步行的３次重复测试值计算平均值，并进行比较。 １．２．２统计学处理运用ＳＰＳＳ１２．０统计分析软件，对所有变量进行统计学处理。 ２结果 １）统计学结果显示，男女组的所有参数之间均无显著性差异（Ｐ＞０．０５），因此可将男女数据合并取平均值，以便在进一步的分析中使用。 ２）在太极拳运动中，第１跖骨头和第１脚趾部位的压力一时间积分为两个最大值（图３ａ），并且显著大于其它部位（Ｐ＜０．０５）；在正常步行中，第２、３和第４、５跖骨头的压力一时问积分为两个最大值（图３ｂ），并且显著大于其它部位（Ｐ＜０．０５）。 ?表示显著大千其它邮位 的两十最大僵韩位 图３足底９个部位的压力一时间积分比较 ３）在太极拳动作中，向前、向后、左右和中定动作足底触地与离地时压力中心的Ｘ轴数值（图４）显著地小于正常步行的相同动作（Ｐ＜０．０５），说明太极拳运动中脚触地与离地时的压力中心更靠近脚掌内侧（Ｐ＜０．０５）；在向后和左右动作中，足底触地时压力中心的Ｙ轴数值（图５）显著地大于正常步行的相同动作（Ｐ＜０．０５），说明太极拳的向后和左右两个动作触地部位处于脚前掌部分；在向前和中定动作中，足底触地时压力中心的Ｙ轴数值（图５）显著小（Ｐ＜０．０５），说明太极拳的向前和中定两个动作触地时部位比较靠后；在向前、向后和左右动作中离地时Ｙ轴数据（图５）显著大（Ｐ＜０．０５），表明了太极拳动作离地时部位比较靠前；另外，在太极拳动作中，向前、向后和左右动作在内外侧（如图４）有显著大的位移（Ｐ＜０．０５）；向前动作在前后侧（图５）有显著大的位移（Ｐ＜ 图４足底触地和离地时的压力中心及踏地过程中 位移的比较（＊轴） 口向前皿向后曰左右口中定■步ｆ 图５足底触地和离地时的压力中心及踏地过程中 位移的比较（Ｙ轴） ３分析与讨论 Ｅｔ常生活中的向前直走步行与太极拳中的动作有所不同，太极拳动作包含和重复着不同的支撑方式与步幅。研究资料表明，太极拳运动和步行都是适合中老年练习的适宜活动方式，两种练习都对中老年人群的平衡控制、肌肉力量和心肺功能有着良好的锻炼效果，而该研究主要发现了太极拳运动与正常步行的足底压力分布不同。 ３．１压力分布如图３所示，太极拳运动中压力一时间积分的两个最大值部位位于第１跖骨头和第１脚趾，而在正常步行中，其位于第２、３和第４、５跖骨头部位，这进一步验证了其它研究者的发现。他们报告说太极拳运动中脚底的大部分负荷集中在第１脚趾和第１跖骨头部位，步行时则集中在第３跖骨头部位。而该研究结果显示了正常步行时足底大部分负荷集中在第２、３和第４、５跖骨头部位，太极拳运动时则转移到了第１跖骨头和第１脚趾部位。一些研究表明，脚底第１脚趾和脚前掌部位压力负荷的大小，对于依赖脚底皮肤的反馈以维持人体平衡和脚趾的肌肉活性起了非常重要的作用。Ｎｕｒｓｅ和Ｎｉｇｇ【３Ｊ对足底压力和第１脚趾敏感度做了研究，他们发现足底压力与第１脚趾的敏感阈成反比关系，第１脚趾的触觉敏感度随着年龄的增长而降低，当人体重心发生变动时，中老年人不能有效的利用第ｌ脚趾的肌肉来维持平衡。Ｔａｎａｋａ¨１认为，在为提高平衡能力进行的康复手段中，运动能力的提高和触觉感受器的加强都应当予以充分考虑。太极拳运动时，足底负荷主要集中在了脚掌的内前侧，这就突显出了第１脚趾的作用，因而对第１脚趾的肌肉控制产生了训练效果。此外，脚掌内前侧的高压力可能会强化第１脚趾和第１跖骨头部位的触觉感受器，由于第１跖骨头部位是足底触觉最为敏感的部位之一，因此，经常进行太极拳练习将能增强肌肉力量和加强第１脚趾部位触觉感受器的输入和反馈，从而 提高人体的平衡控制能力。 万方数据
正常行走足底压力测定与临床作用
正常行走足底压力测定与临床作用【摘要】［目的］应用自行制作的微型压力传感器进行正常行走足底压力 测定与临床实测。［方法］作者将微型压力传感器组装成测力鞋，采用视频计算机处理的方式，动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布，同时结合临床病人分析足底压力的病理变化规律。［结果］在正常组行走过程中，前足承担体重的49%，中足与后足共同负担体重的51%，而在病理状态下，人体行走出现动态失衡，引起足部负重的病理改变。［结论］通过动态分析足底压力的正常分布与病理改变，明确病因并为临床治疗提供借鉴。 【关键词】足底压力微型压力传感器 步态分析 Measurement and clinical application of normal plantar pressure∥ Abstract：［Objective］To develop a
measurement of plantar pressure(PP) and to evaluate its clinical application.［Method］The MPS was installed in the shoes,and computer was used to accumulate and analyze the change of PP in whole walking changes of PP in clinical patients were also analyzed by MPS.［Result］In normal walking,the PP of forefoot was 49% of body weight(BW) and of midfoot and heel was totally 51% of BW,but at pathologic state,the equilibrium of walking was dynamically disrapted inducing a pathologic changes of foot bearing.［Conclusion］ help for dynamic analysis of normal PP and is valuable to recognize the pathologic distribution of PP in pathological state and to provide a guide for treatment. Key words：plantar pressure; mini pressure sensor; gait analysis
感觉阈值检测仪的临床依据
感觉阈值测定仪VPT-I临床依据： 糖尿病周围神经病变（DPN）是糖尿病常见并发症，是糖尿病足溃疡发生的主要危险因素之一，从病理生理角度，糖尿病对神经系统的损害最早是从有髓和无髓小神经纤维开始，引起相应疼痛和温度觉减退，并有交感神经障碍引起的局部充血，随后髓大神经纤维受到损伤，从而引起震动感觉减退。 感觉阈值定量检查仪（VPT）是一种简单、无创性神经功能检测仪器，是对糖尿病深感觉的神经定量检查，目前在国际上已得到广泛地认可，并应用于糖尿病周围神经病变（DPN）的临床诊断中,它能较稳定地评价DPN的程度，并预测糖尿病足发生的危险性。感觉阈值测定仪为糖尿病周围神经病变（DPN）的诊断和预测糖尿病足风险提供一种良好手段，具有广泛的临床应用价值。 基于感觉阈值测定（VPT，Vibration Perception Threshold）被国际公认为在学术上作为评价糖尿病神经病变的一种标准。我公司对该设备项目进行了研发和生产。 国际参考值： 预测糖尿病足溃疡风险的国际标准为（检测位置：大脚趾基部）： l ＜15V 低风险 2.16-25V 中度风险 3. ＞25V 高风险 4. 阈值参照表是对一般的成年年轻人，小孩及青少年趋向低一些，而年长者读数趋向高一些，尤其对远端的末梢且50岁以上的人。
震动感觉阈值——糖尿病周围神经功能的重要评估指标 大多数足溃疡的发生与DPN密切相关。此外，糖尿病引起的步态异常、局部压力改变和摩擦导致的足部皮肤和皮下结构损伤能共同作用产生足溃疡。最近有数据显示糖尿病患者足溃疡的年发病率略高于2%；而DPN患者足溃疡的年发病率则为7.2%，是普通糖尿病患者的3倍多。众所周知，足溃疡糖尿病患者的死亡率约是无溃疡糖尿病患者的两倍，DPN相关的足部并发症还会产生巨大的社会经济负担。约50%的糖尿病足病住院是因为足溃疡，在美国，单个溃疡确诊后连续2年的门诊和住院治疗费用约为28000美圆。糖尿病患者的下肢截肢率是非糖尿病患者的15倍，随访显示50%的截肢患者其对侧下肢最终也将被截肢。截肢相关的费用将高达30000-33500美圆。糖尿病足的综合治疗费用相当于糖尿病其他方面诊治费用的总和。 早期筛查DPN对于确定高风险人群、降低足溃疡和截肢的发生率显得尤为重要。为了更好的应对足病相关的风险，相应的措施应该含盖患者教育、局部和全身的干预，后期预防性药物等。在神经病变的起始，神经轴突发生萎缩退化之前，这些措施就应该尽早采用。虽然DPN的早期筛查在并发症防治防治方面意义重大，但是我们发现在临床工作中，DPN的早期筛查并没有得到良好的应用。原因之一是许多医生并不十分了解DPN的常用无创筛查方法；另外，由于50%的DPN 患者可以不表现出明显的临床症状，这导致神经功能检查结果与感觉症状之间缺乏良好的相关性。
步态分析仪器(DOC)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 步态分析仪器（DOC） F-Scan足底压力步态分析仪临床应用现状 [国际骨科学杂志International Journal of Orthopaedics]陈雁西 , 俞光荣正常人足底压力分析的研究进展[中国矫形外科杂志Orthopedic Journal of China] 王明鑫 , 俞光荣足底压力测量技术的发展现状与应用研究 Application and development of foot pressure measurement technology [浙江体育科学 Zhejiang Sport Science] 李建设 , 王立平足底压力式步态分析技术在痉挛型脑性瘫痪儿童步态研究中的应用Gait analysis through plantar pressure measurement in children with spastic cerebral palsy [中华物理医学与康复杂志 Chinese Journal of Physical Medicine and Rehabilitation] 李海 , 丁建新 , 周安艳 , 黄东锋 , 江沁 , 尹运冬青少年女性穿不同鞋行走时足底压力分布研究 Dynamic Analysis on Force Distribution of Foot during Walking for Young Female Wearing Different Kind of Shoes [体育科学 China Sport Science] 吴剑 , 李建设青年女性着高跟鞋平地行走时步态的生物力学研究A Research on kinematics on Young Girls’ walking with High-heel Shoes [体育科研 Sports Science Research] 吴剑 , 李建设糖尿病患者足底压力检测及影响因素探讨 The detections of foot plantar pressure in Chinese normal population and diabetic patients and their influencing factors [中国糖尿病 1 / 6
基于足底压力分布的鞋楦参数化设计
第34卷第2期 2011年2月 合肥工业大学学报 (自然科学版) J OU RNAL OF H EFEI UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol.34No.2 Feb.2011 收稿日期:2010202205;修回日期:2010203215 作者简介:胡小春(1957-),女,安徽桐城人,博士,合肥工业大学教授,硕士生导师. Doi :10.3969/j.issn.100325060.2011.02.005 基于足底压力分布的鞋楦参数化设计 胡小春, 王 刚, 万孝军 (合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009) 摘 要:文章提出一种考虑人体足底压力分布,并采用鞋楦参数化建模技术的鞋楦设计方法,建立并研究了鞋楦特征位置尺寸之间以及人体足底压力分布与鞋楦底部曲面之间的参数关系;利用三维CAD 软件建立了鞋楦参数化模型,分别实现了由多个主参数对鞋楦体的整体控制以及足底压力参数对鞋楦底面的控制。关键词:鞋楦;足底压力;参数化建模 中图分类号:T H122 文献标识码:A 文章编号:100325060(2011)022******* Parametric design of shoe last based on foot pressure distribution HU Xiao 2chun , WAN G Gang , WAN Xiao 2jun (School of Machinery and Automobile Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China ) Abstract :This paper proposes an approach to shoe last design based on foot pressure dist ribution by u 2sing shoe last paramet ric modeling technology.The parametric relationship among feat ure location di 2mensions of a shoe last model ,and t hat between t he foot p ressure distribution and t he curvat ure of t he bottom of a shoe last are established and st udied.A parametric model of shoe last is built wit h 3D CAD software ,which achieves t he control of t he whole shoe last wit h several main parameters and t he cont rol of t he botto m of t he shoe last wit h foot p ressure parameters.K ey w ords :shoe last ;foot p ressure ;paramet ric modeling 鞋靴既是满足人们生理及运动需要的功能性 实体,也是服饰美的组成部分。鞋楦是鞋靴设计和制造的依托,是制鞋的基础。鞋楦的造型设计直接影响鞋靴款式的变化和舒适性。对一个鞋款的楦型进行简单的缩放,据此生产的成鞋能保持鞋款的美学特点,但不能保证其合脚性、舒适性等鞋靴的内在品质。在注意到鞋楦的设计与脚型的特征参数相匹配后,能保证所生产的成鞋的合脚性,但仍不能保证其舒适性。如果不考虑穿鞋人群的脚底压力分布,不合理的楦底曲面会导致脚底压力过分集中、足弓受拉力过大等,引起局部疼痛、非正常步态等情况,长此以往甚至可能会使双脚发生病变。脚底压力的分布与鞋底曲面的安排息息相关,基于足部压力分布设计鞋底曲面的凹凸可以有效地减轻足底压力集中,提高鞋楦的舒适性,减少足病的发生。本文提出基于足底压力分布的鞋楦参数化设计,并根据足底压力分布和脚型特征参数调整楦底曲面和鞋楦造型,有效提高鞋楦设计效率和质量。 1 国内外研究现状 目前足底压力分析已应用于很多领域,如矫形外科、康复医学等。其中,正常人的足底压力分析不仅能使人们对正常人的步态有更为深入的理解,而且还能为病态足的足底压力分析提供正常的基线标准。发达国家对正常人足底压力的分析起步早,积累了大量实验和经验数值。国际上较著名的足底压力分析仪均在大样本的基础上建立了各自的参数值。使用这些分析仪对正常人的足底压力进行深入、细致的研究是目前国外学者的
正常行走足底压力测定与临床作用
正常行走足底压力测定与临床作用 作者：黄海晶王志彬金鸿宾 【摘要】［目的］应用自行制作的微型压力传感器进行正常行走足底压力测定与临床实测。［方法］作者将微型压力传感器组装成测力鞋，采用视频计算机处理的方式，动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布，同时结合临床病人分析足底压力的病理变化规律。［结果］在正常组行走过程中，前足承担体重的49%，中足与后足共同负担体重的51%，而在病理状态下，人体行走出现动态失衡，引起足部负重的病理改变。［结论］通过动态分析足底压力的正常分布与病理改变，明确病因并为临床治疗提供借鉴。 【关键词】足底压力微型压力传感器步态分析 Measurement and clinical application of normal plantar pressure∥ Abstract：［Objective］To develop a mini pressure sensor(MPS) for measurement of plantar pressure(PP) and to evaluate its clinical application.［Method］The MPS was installed in the shoes,and computer was used to accumulate and analyze the change of PP in whole walking stage.Pathologic changes of PP in clinical patients were also analyzed by MPS.［Result］In normal walking,the PP of forefoot was 49% of body weight(BW) and of midfoot and heel was totally 51% of BW,but at pathologic state,the equilibrium of walking was dynamically disrapted inducing a pathologic changes of foot bearing.［Conclusion］Self developed MPS for measuring PP is help for dynamic analysis of normal PP and is valuable to recognize the pathologic distribution of PP in pathological state and to provide a guide for treatment. Key words：plantar pressure; mini pressure sensor; gait analysis 步行是人类最基本的运动之一，人体的生理、病理甚至精神状态的各种变化都会不同程度地影响到步态〔1、2〕。创伤与多种骨科疾患都可以造成患者的异常步态〔3、4〕。 目前常用的步态参数测定方法有2种：一种是对行走过程拍摄电影技术图片进行分析，以获得运动学基本参数，多用于关节角度的变化分析〔5〕。另一种是被测者与测定装置直接联系在一起，直接测定出动力学基本参数，多见于人体步态负重力学的分析〔6〕。 目前测力鞋的应用使后者的研究大为简便。为了探求行走的生物力学原理，作者自行制作了微型压力传感器并组装成测力鞋测定装置对临床病人进行了动态实测。 1 材料与方法 1.1 实验对象 选取正常健康男性受试者10名，年龄23～58岁，平均33.7岁，体重56～72 kg，平均65.6 kg。在临床生物力学测试中选取2名患者，其中膝部腘绳肌损伤1例，足下垂的病人1例。 1.2 传感器的制作与工作原理 1.2.1 随着生物力学的发展，实验工作已经成为专门的学科，为了测试人体助行带的生物力学参数，作者制作了应变片式微型压力传感器，表面为4片电阻应变片对称黏贴在弹性薄板上，薄板底部也黏贴有同样4片电阻应变片，总共8片电阻应变片组成全桥（图1）。
感觉阈值检测仪临床依据(原文件)
感觉阈值测定仪VPT-I临床依据 糖尿病周围神经病变（DPN）是糖尿病常见并发症，是糖尿病足溃疡发生的主要危险因素之一，从病理生理角度，糖尿病对神经系统的损害最早是从有髓和无髓小神经纤维开始，引起相应疼痛和温度觉减退，并有交感神经障碍引起的局部充血，随后髓大神经纤维受到损伤，从而引起震动感觉减退。 感觉阈值定量检查仪（VPT）是一种简单、无创性神经功能检测仪器，是对糖尿病深感觉的神经定量检查，目前在国际上已得到广泛地认可，并应用于糖尿病周围神经病变（DPN）的临床诊断中,它能较稳定地评价DPN的程度，并预测糖尿病足发生的危险性。感觉阈值测定仪为糖尿病周围神经病变（DPN）的诊断和预测糖尿病足风险提供一种良好手段，具有广泛的临床应用价值。 基于感觉阈值测定（VPT，Vibration Perception Threshold）被国际公认为在学术上作为评价糖尿病神经病变的一种标准。我公司对该设备项目进行了研发和生产。 国际参考值： 预测糖尿病足溃疡风险的国际标准为（检测位置：大脚趾基部）： l ＜15V 低风险 2.16-25V 中度风险 3. ＞25V 高风险 4. 阈值参照表是对一般的成年年轻人，小孩及青少年趋向低一些，而年长者读数趋向高一些，尤其对远 端的末梢且50岁以上的人。 震动感觉阈值——糖尿病周围神经功能的重要评估指标 大多数足溃疡的发生与DPN密切相关。此外，糖尿病引起的步态异常、局部压力改变和摩擦导致的足部皮肤和皮下结构损伤能共同作用产生足溃疡。最近有数据显示糖尿病患者足溃疡的年发病率略高于2%；而DPN患者足溃疡的年发病率则为7.2%，是普通糖尿病患者的3倍多。众所周知，足溃疡糖尿病患者的死亡率约是无溃疡糖尿病患者的两倍，DPN相关的足部并发症还会产生巨大的社会经济负担。约50%的糖尿病足病住院是因为足溃疡，在美国，单个溃疡确诊后连续2年的门诊和住院治疗费用约为28000美圆。糖尿病患者的下肢截肢率是非糖尿病患者的15倍，随访显示50%的截肢患者其对侧下肢最终也将被截肢。截肢相关的费用将高达30000-33500美圆。糖尿病足的综合治疗费用相当于糖尿病其他方面诊治费用的总和。 早期筛查DPN对于确定高风险人群、降低足溃疡和截肢的发生率显得尤为重要。为了更好的应对足病相关的风险，相应的措施应该含盖患者教育、局部和全身的干预，后期预防性药物等。在神经病变的起始，神经轴突发生萎缩退化之前，这些措施就应该尽早采用。虽然DPN的早期筛查在并发症防治防治方面意义重大，但是我们发现在临床工作中，DPN的早期筛查并没有得到良好的应用。原因之一是许多医生并不十分了解DPN的常用无创筛查方法；另外，由于50%的DPN患者可以不表现出明显的临床症状，这导致神经功能检查结果与感觉症状之间缺乏良好的相关性。 DPN早期筛查不充分可引起严重的后果，主要是直接导致干预措施的拖延。研究显示及早的干预措施将有可能使患者的溃疡发生率降低60%、截肢发生率降低85%。最近的一项研究还显示：在DPN的最早期阶段，大神经纤维和小神经纤维可以发生异常改变，但这种改变可以在亚临床水平，并不足以引起明显的神经症状。 震动感觉阈值（Vibration Perception Threshold, VPT）是定量感觉检查（QST）的一种重要方法，它通过相关的仪器为临床提供一种快捷、经济和准确的DPN早期筛查方法，能及早发现严重并发症的高风险人群。
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Table of Contents
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Introduction Gait Analysis Balance and Stability Sports Performance Conclusion
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