研究足矫形器对扁平足女性动态稳定性的影响

《Gait & Posture》：Investigating the effect of foot orthotics on dynamic stability in females with pes planus foot posture

动态平衡控制研究：女性扁平足者使用足内垫的步态分析效果。18名健康年轻女性穿普通鞋和足内垫，以三种足部放置方向（水平、内翻、外翻）行走，通过COM-BOS（质心-支撑基面）和COP（压力中心）参数评估动态稳定性。结果显示，足内垫在内翻和外翻步态中显著降低COM-BOS范围（内翻27.9±17.8mm，外翻27.7±27.3mm），减少前-后COP最大值波动，但未改变步长、步宽及整体稳定性趋势。高足姿势指数（FPI）与动态稳定性负相关。研究证实足内垫能通过调节支撑基面对质心位移的约束，提升扁平足女性在异常步态下的动态平衡能力。

　　这项研究探讨了足弓矫正器对女性足弓塌陷（pes planus）个体在行走过程中动态稳定性的影响。足弓矫正器是一种用于调整足部与外部环境之间机械相互作用的辅助设备，通常被推荐用于改善足弓塌陷患者的步态和减少受伤风险。本研究旨在评估当足弓塌陷女性在行走过程中改变足部放置方向时，足弓矫正器是否能够有效控制动态稳定性。

研究对象为十八名健康的年轻女性，年龄平均为21.8岁，身高平均为1.6米，体重平均为63.8公斤。她们的足弓塌陷被通过足部姿势指数（Foot Posture Index, FPI）进行评估，结果显示所有参与者均具有足弓塌陷的足部姿势（FPI评分平均为8.8，范围为+5到+12）。研究采用三种不同的足部放置方向：正常（level）、内翻（inversion）和外翻（eversion），分别通过10度的楔形垫进行模拟。这些方向的改变被设计用来挑战参与者的平衡控制系统，并观察足弓矫正器对动态稳定性的影响。

在方法上，研究人员使用运动捕捉系统（Optotrak Certus）和力平台（OR6–5–2000）采集了参与者的运动学和动力学数据。运动学数据以每秒100次的频率采集，而动力学数据则以每秒1000次的频率采集。研究者通过在足部放置12个红外标记点来追踪参与者的动作轨迹，并基于这些数据计算出中心质量（COM）的位置和运动轨迹。同时，通过分析足部支撑基线（base of support, BOS）的边界，研究人员评估了COM与BOS之间的关系，以及足部压力中心（center of pressure, COP）在前后（anteroposterior, AP）和左右（mediolateral, ML）方向上的变化。

研究结果显示，当足部放置方向发生变化时，动态稳定性指标出现了显著变化。在正常行走条件下，COM与BOS之间的最大距离和范围（COM-BOS range）均保持相对稳定。然而，当足部被放置在内翻或外翻位置时，COM-BOS的最大距离和范围均有所增加，这表明足部放置方向的改变会对平衡控制系统提出更大的挑战。此外，AP方向上的COP最大值在内翻和外翻条件下也显著增加，说明在足部放置方向改变时，足部对地面的接触点需要更大的调整以维持稳定性。相比之下，ML方向上的COP最小值在足部外翻条件下显著减少，这可能意味着在某些情况下，足弓矫正器能够帮助参与者更有效地控制足部在行走过程中的左右平衡。

研究还发现，当参与者穿着足弓矫正器时，其动态稳定性指标出现了一些变化。在内翻足部放置条件下，足弓矫正器显著减少了COM-BOS的范围，并降低了AP方向上的COP最大值，这表明足弓矫正器在一定程度上有助于提高平衡控制的精确度。而在外翻足部放置条件下，足弓矫正器则增加了AP方向上的COP最大值，这可能与足部姿势调整带来的不同力学需求有关。值得注意的是，尽管足部放置方向的变化对动态稳定性提出了挑战，但足弓矫正器在某些情况下能够有效缓解这种挑战，尤其是在足部更为塌陷的情况下。

此外，研究还评估了FPI评分与动态稳定性指标之间的关系。结果表明，随着FPI评分的增加（即足部塌陷程度的加重），COM-BOS的范围显著减少，而AP和ML方向上的COP最大值和最小值则出现显著变化。这一发现意味着，当足部更加塌陷时，足弓矫正器可能在维持动态稳定性方面发挥更大的作用。特别是在内翻足部放置条件下，足弓矫正器似乎能够增强左右方向上的稳定性，这可能是由于其对足部力学结构的调整。

研究还指出，足弓矫正器对行走参数（如步长、步宽和行走速度）也产生了影响。当足部放置在内翻或外翻位置时，步长和行走速度均有所增加，这表明足弓矫正器可能在一定程度上提高了参与者的行走信心和效率。然而，步宽在足部外翻条件下有所减少，这可能与足弓矫正器对足部支撑范围的调整有关。总体而言，足弓矫正器在改善动态稳定性方面表现出了一定的作用，尤其是在足部塌陷较为严重的情况下。

研究还提到，足弓矫正器对动态稳定性的影响可能因个体差异而有所不同。例如，不同的足弓矫正器设计可能会导致不同的平衡控制机制，因此研究结果可能无法直接推广到所有足弓塌陷患者。此外，研究仅评估了足弓矫正器的急性效果，而其长期影响仍需进一步探讨。这为未来的研究提供了方向，即需要考虑足弓矫正器在不同人群中的适用性以及其在不同时间尺度上的效果。

从临床角度来看，这项研究为足弓矫正器在足弓塌陷患者的康复和预防性干预中的应用提供了新的视角。尽管足弓矫正器在某些情况下能够有效提高动态稳定性，但其效果可能受到多种因素的影响，包括足部塌陷的程度、矫正器的设计、个体的运动能力和平衡控制能力等。因此，在实际应用中，需要根据患者的具体情况进行个性化调整和评估。

本研究还强调了女性运动员在足弓塌陷方面的风险因素。由于女性在足弓塌陷方面的发病率略高于男性（14.4% vs. 13.6%），因此足弓矫正器在提高女性运动员动态稳定性方面可能具有更高的应用价值。此外，研究结果表明，足弓矫正器能够通过调整足部与地面的相互作用，帮助女性在行走过程中更好地维持平衡，从而降低运动伤害的风险。

在讨论部分，研究者还提到了研究的局限性。首先，由于足弓矫正器的制造材料和设计差异较大，研究结果可能无法完全适用于所有类型的足弓矫正器。其次，本研究仅针对健康人群，因此无法直接推断足弓矫正器对神经疾病患者或老年人的影响。此外，虽然研究中使用了10度的楔形垫来改变足部放置方向，但这种改变可能仅限于有限的范围，因此需要进一步探索更大幅度的足部放置变化对动态稳定性的影响。最后，研究仅关注了足弓矫正器的短期效果，而其长期效果仍需进一步研究。

总的来说，这项研究为足弓矫正器在足弓塌陷患者中的应用提供了重要的理论依据和实践指导。研究结果表明，足弓矫正器在调整足部放置方向时能够有效控制动态稳定性，尤其是在足部塌陷较为严重的情况下。这些发现不仅有助于理解足弓矫正器的作用机制，还为临床实践中如何选择和使用足弓矫正器提供了参考。未来的研究可以进一步探索足弓矫正器在不同人群和不同应用场景下的效果，以及其对长期运动表现和受伤预防的影响。