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目的:
运用足底压力测试与影像学X线测量技术,对比分析无症状扁平足者与正常足者在足底压力和足弓形态上的不同,得出无症状扁平足的足底压力和足弓形态的特征;利用医学重建软件建立无症状扁平足者与正常足者的三维模型;为无症状扁平足临床早期诊断、预防及治疗提供定量化数据
方法:
从温州市18-26岁的大学生志愿者中随机抽取正常足者12人(男女各6人)无症状扁平足者12人(男女各6人)。利用Zebris足底压力测量仪对正常足组和无症状扁平足组进行双足站立、单足站立和行走状态下足底压力测试;拍摄左右足负重位和非负重位侧位X线片,利用影像学测量软件测量负重位和非负重位状态下的左右足内侧足弓角、内侧足弓高度及长度、外侧足弓角、外侧足弓高度及长度、侧位距跟角;扫描双足及踝关节CT图像,利用Mimics软件进行足部及踝关节的三维模型的构建并进行比较。
结果:
无症状扁平足组前足负重比例在单足直立状态下较双足直立状态增加,且差异有显著意义(P<0.05);正常足组前足负重比例在单足直立状态下和双足直立状态下不存在显著差异(P>0.05),无症状扁平足组无论在单足直立状态还是双足直立状态,足底负重除了足跟和前足,足中部(足弓)也出现负重区;而且单足直立时较双足直立时足中部(足弓)压力面积增大,足内侧负重比例增加。正常足组无论在单足直立时还是双足直立时,足底负重区主要为足跟部和前足,且两者无明显差异。
无症状扁平足组和正常足组自然行走足底力、足底压力曲线均呈双峰型,但无症状扁平足组中第二个峰值相对于正常组较晚出现,无症状扁平足组足底力的峰值与正常足组相比无显著差异(P>0.05),但无症状扁平足组足底压力的峰值与正常组相比差异显著(P<0.05),无症状扁平足组的足底力曲线步态中间阶段没有出现象正常组一样的低谷,曲线较平直。无症状扁平足组测试对象足底压力重心运动轨迹图像中的H/L平均值都要比正常组大,θ角比正常足组要小,两者这两项指标差异有显著意义(P<0.05)。
无症状扁平足组负重位与非负重位各指标差异有显著意义(P<0.05),其中无症状扁平足组的内侧足弓角,内侧足弓长度、外侧足弓角明显大于非负重位的;无症状扁平是组负重位与正常足组负重位(除侧位距跟角外)各指标差异有显著意义(P<0.05),其中无症状扁平足组负重位的内侧足弓角、外侧足弓角明显大于正常组负重位;无症状扁平足组非负重位与正常足组非负重位各指标(除内侧足弓高度)差异没有统计学意义(P>0.05);正常足组负重位与正常足组非负重位各指标(除内侧足弓高度、外侧足弓角外)差异无统计学意义(P>0.05)。
无症状扁平足与正常足三维模型构建成功,通过三维模型的比较,无症状扁平足足弓形态上与正常足的足弓形态有差异。
结论:
双足站立和单足站立时,正常足足弓负重后相应降低,重力传达到韧带,韧带达到适度紧张时,足部内外肌就起作用,协助韧带维持足弓。而无症状扁平足足弓当重力传达到足弓时,由于足弓塌陷和韧带、肌肉发育异常,足弓降低更加明显,单足站立与双足站立时相比足弓降低更多。无症状扁平足者在行走时的重心运行曲线相对正常足者更加弯曲,最后曲线终点多集中于踇趾外侧,这说明无症状扁平足行走过程中有跟骨外翻,所以无症状扁平足者行走中稳定性相对较差。
通过足部影像学测量,在相应的足部骨骼形态学参数上,无症状扁平足与正常足有一定的区别。负重位时,无症状扁平足内外侧足弓高度降低幅度较大,而非负重位时无症状扁平足足弓形态与正常足区别不大,所以负重位状态下X线测量结果才能够作为无症状扁平足的诊断标准。临床评价无症状扁平足时需要做无症状扁平足负重位影像学检查。
构建了无症状扁平足与正常足的三维骨骼模型,能够从三维空间上比较两者的区别,为无症状扁平足临床诊断提供了一个新的标准。
本论文受到浙江省温州医学院重大科研专项“第二代中国虚拟人”(QTJ06012)资助。