舒馨馨，邵夢(mèng)鳴，駱 馳，田曉斌，邱紀(jì)方

(浙江康復(fù)醫(yī)療中心康復(fù)評(píng)定與治療中心，浙江 杭州 310000)

足部與地面接觸時(shí)，會(huì)在重力的作用下對(duì)地面產(chǎn)生壓力，正常情況下足底壓力是正常分布的，若長(zhǎng)期處在異常力線下使足底壓力分布不均則可能導(dǎo)致足部不適，包括足部疼痛、拇囊腫、足外翻，甚至扁平足、足底筋膜炎、膝內(nèi)側(cè)疼痛等[1]。臨床上腦卒中偏癱步態(tài)中，足內(nèi)翻下垂畸形也是非常常見的足部疾病。對(duì)于這幾種踝足疾病的輕度發(fā)病者均可以應(yīng)用矯形鞋墊進(jìn)行治療。

矯形鞋墊的設(shè)計(jì)原理主要是通過鞋墊的機(jī)械支撐作用來改善足底壓力分布，并糾正下肢生物力線，從而改善疼痛和步態(tài)異常姿勢(shì)[2]。隨著科技的迅猛發(fā)展，3D 打印技術(shù)正逐步應(yīng)用于矯形鞋墊的制作中，其能夠根據(jù)患者的需求進(jìn)行產(chǎn)品的量身定制，且能夠最大限度地發(fā)揮生產(chǎn)者和設(shè)計(jì)者的想象力和創(chuàng)造力[3]。

針對(duì)扁平足、足下垂、拇外翻等踝足疾病使用矯形鞋墊后的療效分析，研究者此前多使用一些量表或足底局部壓力進(jìn)行評(píng)價(jià)[1、4-5]，少有更加全面的定量化評(píng)估依據(jù)。三維步態(tài)分析是利用三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)、測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)及表面肌電采集與分析系統(tǒng)等設(shè)備對(duì)步態(tài)的時(shí)-空、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及肌電參數(shù)進(jìn)行的全方位采集與分析，其結(jié)果具有客觀性和準(zhǔn)確性特點(diǎn)，被公認(rèn)為是步態(tài)分析的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，已越來越廣泛地應(yīng)用于臨床診斷、療效評(píng)定、機(jī)制研究等[6]。 因此，本研究應(yīng)用三維步態(tài)分析技術(shù)對(duì)踝足疾病患者使用矯形鞋墊后的效果進(jìn)行分析。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料 受試者均來自2018年1—8月在浙江康復(fù)醫(yī)療中心住院的腦卒中偏癱輕度足下垂患者和本中心職工中患有踝足疾病者。

1.1.2納入及排出標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)可在無輔具的情況下行走10 m以上；(2)無其他神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)等疾?。?3)在過去的6個(gè)月內(nèi)沒有接受過足部矯形器治療、關(guān)節(jié)內(nèi)注射或手術(shù)治療等；(4)無認(rèn)知功能障礙或視覺障礙；(5)充分了解本次研究并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患有其他神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等疾病，或有矯形手術(shù)史影響本次研究者；(2)無法完成本研究者。由于各種因素(患者出院、未收到鞋墊等)，最后共有14例受試者完成本研究，其中腦卒中偏癱患者6例、足內(nèi)翻患者1例、扁平足患者5例、拇外翻患者1例、足外翻患者1例。

1.1.3測(cè)量設(shè)備 本研究采用三維運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng)對(duì)受試者進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，該系統(tǒng)由英國(guó)Vicon光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)(共6臺(tái)高速紅外攝像頭)和美國(guó)AMTI測(cè)力臺(tái)(共4臺(tái))共同采集數(shù)據(jù)，由Vicon Polygon數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2方法

1.2.1測(cè)量方法 受試者使用的3D打印技術(shù)矯形鞋墊由奧托博克(中國(guó))工業(yè)有限公司設(shè)計(jì)、制作，分別于穿鞋墊前和穿鞋墊后即刻進(jìn)行步態(tài)數(shù)據(jù)采集，要求前后采集數(shù)據(jù)時(shí)穿同一雙鞋。測(cè)試時(shí)，受試者穿緊身衣褲，采用PlugInGait LowerBody貼點(diǎn)模式，分別于雙下肢髂前上棘、髂后上棘、大腿、股骨外側(cè)髁、小腿、外踝、第二和三趾跖關(guān)節(jié)之間、足跟(足跟點(diǎn)與第二和三趾跖關(guān)節(jié)之間點(diǎn)在同一高度)共16個(gè)標(biāo)志點(diǎn)粘貼反光球，囑受試者以自然步態(tài)在測(cè)試區(qū)域內(nèi)來回行走6～7次，取其中有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2.2分析參數(shù) 包括運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)包括踝關(guān)節(jié)背伸/跖屈、內(nèi)翻/外翻、內(nèi)旋/外旋活動(dòng)范圍；動(dòng)力學(xué)參數(shù)包括膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值，踝關(guān)節(jié)屈曲、內(nèi)翻/外翻、內(nèi)旋/外旋力矩峰值。

2 結(jié) 果

2.1穿鞋墊前后踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)比較 穿鞋墊后即刻，受試者踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍(ROM)比穿鞋墊前增大，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；踝冠狀面、水平面ROM較前減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 穿戴前后踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)比較

2.2穿鞋墊前后膝、踝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較 穿鞋墊后即刻，受試者膝內(nèi)收力矩峰值較穿鞋墊前增大，踝外翻力矩峰值較前減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；踝屈曲、外旋力矩峰值較前減小，內(nèi)翻、內(nèi)旋力矩峰值較前增大，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 穿鞋墊前后膝、踝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較

3 討 論

各種踝足疾病患者由于長(zhǎng)期異常受力，會(huì)造成足底壓力分布不均，并繼發(fā)各種足部及下肢問題。矯形鞋墊治療踝足疾病日漸增多，3D打印技術(shù)制成的矯形鞋墊完全貼合人體足部受力設(shè)計(jì)，對(duì)異常受力模式起到了更好的改善作用。本研究應(yīng)用三維步態(tài)分析顯示，使用3D打印矯形鞋墊后踝關(guān)節(jié)在額狀面和水平面的ROM減小了，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，矢狀面的ROM增大了，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，說明矯形鞋墊能夠增強(qiáng)足部在額狀面和水平面運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，從而減小足部運(yùn)動(dòng)時(shí)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

在多項(xiàng)楔形鞋墊對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者步態(tài)影響研究[7-12]中發(fā)現(xiàn)，患者下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和時(shí)空參數(shù)均發(fā)生了改變，如增加了踝關(guān)節(jié)外翻角度和力矩，減少了膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩[13]，可見其所帶來的對(duì)踝關(guān)節(jié)受力異常等不良反應(yīng)，仍要接受長(zhǎng)期臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，同時(shí)還要加入舒適度等因素進(jìn)行綜合考察[14]。 HUNT等[15]研究了帶有和不帶定制足弓支撐的楔形鞋墊對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的效果，證明帶有足弓支撐的鞋墊可以使膝關(guān)節(jié)疼痛、身體功能及足部疼痛和僵硬度得到更大的改善，并且會(huì)更舒適。本研究納入的患者都需增強(qiáng)對(duì)其足弓的支撐，因此鞋墊內(nèi)側(cè)足弓部分都做了墊高，結(jié)果顯示踝關(guān)節(jié)的外翻力矩減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；屈曲、外旋力矩減小，內(nèi)收、內(nèi)旋力矩增大，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，由此可見，3D打印矯形鞋墊在加大足弓支撐力的情況下并不會(huì)造成踝關(guān)節(jié)受力異常，從而影響足底舒適度，但是增大了膝內(nèi)收力矩，與上述幾項(xiàng)研究相似，且與關(guān)于足部矯正器對(duì)扁平足患者步態(tài)的影響研究[16]得出的膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻力矩峰值增大這個(gè)結(jié)果也相同，長(zhǎng)期使用可能造成膝關(guān)節(jié)不適，因此此類患者還應(yīng)多方面考慮鞋墊對(duì)整個(gè)下肢的影響，斟酌使用，且矯形鞋墊只適用于輕度足內(nèi)翻、扁平足等患者，重度患者還需使用矯形器或手術(shù)治療[4]。

綜上所述，本研究應(yīng)用三維步態(tài)分析踝足疾病應(yīng)用矯形鞋墊的效果時(shí)，除了分析踝關(guān)節(jié)ROM的變化對(duì)其穩(wěn)定性影響外，還分析了踝關(guān)節(jié)在各個(gè)平面力矩的變化對(duì)其局部受力、協(xié)調(diào)性、舒適度影響及對(duì)相鄰膝關(guān)節(jié)的影響，從而更加全面考慮鞋墊是否真正適合穿戴，且結(jié)果顯示，鞋墊雖改善了踝關(guān)節(jié)的功能，但卻增大了膝關(guān)節(jié)壓力，所以鞋墊能否使用還應(yīng)斟酌。在下一步研究計(jì)劃中，要考慮不同疾病導(dǎo)致的踝足畸形不同、生物力學(xué)不同應(yīng)分別進(jìn)行分析。如何選擇不同疾病的三維步態(tài)分析參數(shù)也是進(jìn)一步要思考的問題，從而為每種疾病提供個(gè)性化三維步態(tài)分析數(shù)據(jù)。