青少年脊柱侧弯患者足底压力分析

成西侠 徐 超 白建萍

(空军军医大学西京医院骨科实验室，陕西 西安 710032)

脊柱侧弯，顾名思义，是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。名字听上去挺陌生，疾病的定义读起来也挺拗口，其实脊柱侧弯这种疾病离我们并不远：它的发病率为2% ～ 4%，目前全世界有逾千万青少年脊柱侧弯患者。脊柱侧弯有很多类型，有些是结构性的，有些是非结构性的，非结构性的脊柱侧弯可能由姿势问题，精神性疾病，神经根受压，炎症以及两腿不等长或挛缩的代偿引起的。结构性脊柱侧弯，见于原发性的骨骼畸形，包括先天性或后天性或后天获得性以及长时间的四肢瘫痪导致的广泛肌萎缩。这种类型的脊柱侧弯可能是楔形椎体以及半椎体或是椎体分节不全造成的，也可能是特发的，神经肌肉性的，或肌节性的。另外，也可能由持续性的关节挛缩导致关节弯曲或者由于神经纤维瘤，间叶结缔组织异常或创伤引起。结构性脊柱侧弯，脊柱失去正常的弹性，并且侧方弯曲不对称。这种类型是进展性的，并且侧弯的角度在前屈时不会消失。而非结构性脊柱侧弯的患者不存在骨性异常是非进展性的。其表现为侧弯阶段局限及侧方弯曲均匀对称，非结构性脊柱侧弯角度在前屈时消失。这种类型的脊柱侧弯常见于颈椎，腰椎以及胸腰段。从临床角度上看，躯干结构的力学平衡改变导致脊柱侧弯是比较容易理解的。诸如单侧下肢短造成骨盆倾斜、腹背部肌肉双侧不平衡、胸廓不对称生长等都可能会导致脊柱侧弯等等[1]。然后引起足底压力受力不平衡，导致某部足底压强增强，引起足部疾病。足底压力分析仪作为一种先进的临床生物力学检测仪器，在对足底压力及步态分析方面有越来越普遍的应用价值和研究空间。然而目前主要应用在足部疾患方面[2]，对脊柱侧弯患者的足底压力特点研究甚少。这使本研究具有重要意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 A组，选取2013年9月至2016年3月脊柱侧弯患者18名，年龄，13 ～31岁，平均年龄19岁。身高1．26～1.62m，平均1．58m；体质量23～42 kg，鞋码35～37码。B组，选取18名同年龄健康人群作为对照组。年龄15～33岁，平均23岁；身高1．48～1．7m，平均1．63 m；体质量49～62 kg，鞋码35～38码。2组性别、年龄、身高、体质量等临床资料比较，无明显差异(P<0.05)，具有可比性。

1.2 运用比利时Rs scan公司生产的2 m平板足底压力测试系统测试3～5次，在自然光线下，被测试者自然行走在平板上，并且在测试前先让被测者适应平板，要求其必须行走在平板范围内，所有被测者均脱鞋，以个人平时步态习惯行走，步速、步幅、步态都按平时习惯行走。收集受试者5次完整时相的足底压力数据并取平均值，同时自带Scientific Footscan 软件可以进行数据分析。软件默认将足底面积划分为拇趾( T1) 、第2 -5 趾( T2 - 5) 、第1 - 5 跖骨区( M1- 5) 、足中部( MF) 、足跟内侧区( MH) 及足跟外侧区( LH) 10 个区域( 见图1) 。10 个分区保证了该系统能够较为细致地分析足底各区域压力情况。

图1 本研究中足底分区示意图

T1=拇趾区；T2-5=小趾区；M1=第一跖骨区；M2=第二跖骨区；M3=第三跖骨区；M4=第四跖骨区；M5=第五跖骨区；MF=中足区；HM=足跟内侧区；LH=足跟外侧区。

测量参数采集的足底压力参数包括(1)峰值压强(peak pressure, PP) ; (2)压强时间积分( pressuretime integral，PTI) ; (3)各分区的触地面积( contact area，CA)。实验组与对照组的指标分别采用5 次有代表性测量数据的平均值，而对照组的数据则采用双侧肢体的平均值。

1.3 统计分析 使用SPSS 19． 0 软件，实验数据经过Kolmogorov-Smirnov 单样本检验和散点图检验符合正态分布，因而实验组与对照组在PP、PTI、CA等指标上的差异采用成组t检验进行分析。检验水准定为0. 05。

2 结果

表2列出了本研究的足底压力分析的阳性结果(P<0.05=。相比于对照组，脊柱侧弯组在T2-5区，M1区和MF区有更大的PP， 在T2-5和MF区有更大的PTI，在M1和MF区有更大的CA。

表1 各组足底压力分析结果

注： PP=峰值压强， PTI = 压强时间积分， CA= 触地面积， T1=拇趾区；T2～5=小趾区；M1=第一跖骨区；M2=第二跖骨区；M3=第三跖骨区；M4=第四跖骨区；M5=第五跖骨区；MF=中足区；HM=足跟内侧区；LH=足跟外侧区。显著性水平0.05

4 讨论

正常人足底静态压力分布特征，与年龄体重无明显相关性，以站立时后足承载的压力较大，大多数人(82%)静态峰值足压位于足跟部位，其次为跖骨头区域，足趾承受压力较小，提示站立位时大多数人足跟承受压力最大 。这与足部正常的生理解剖及生物力学相符合。足部骨骼由7块跗骨(距、跟、舟、骰及3块楔骨)、5根跖骨及l4根趾骨组成，并有多个籽骨。它们由骨间韧带、跖韧带和背侧韧带所约束。足的内缘形成一个平衡良好的机械弓形结构，依靠静止性支撑和动力性杠杆来负重。所有的人体重量都直接由距骨承担，然后分散到25块足骨上，这些足骨形成颇具特点的弓形结构，即纵弓和横弓。正常足弓存在使身体的重量分散到足弓两头，避免足心部血管神经受压，并在弹跳运动中起到能量蓄积与释放及缓冲压力的作用。

比利时foot scan技术是国际先进的足底压力测试系统，可以测试患者在自然行走时足底各部位的压强、冲量、时间特性以及足的内外翻情况。分析出足部哪部分受的压强比较大，严重到什么程度等等，根据这些可作出具体诊断。通过动态的步态测试，进一步分析患者的具体病症。步态分析是利用人体的力学、解剖学、生理学等相关知识对人体行走功能状态进行分析的一种生物力学的研究方法 。足底压强(单位面积的足底压力)是研究防止足底局部相关组织承受过高过长时间压力而引起该部位损伤的一个有效指标 。

脊柱侧弯患者与正常人比较，在T2-5区，M1区和MF区有更大的PP， 在T2-5和MF区有更大的PTI，在M1和MF区有更大的CA。这说明脊柱侧弯患者有明显的足底压力异常存在。我们知道，较高的PP和PTI与足底溃疡和足部疼痛有显著的相关性，所以，该类患者有较高的足部损伤的风险。因此，对于脊柱侧弯患者，我们应该加强足底压力的跟踪随访，及早发现存在异常足底压力的区域，及早做出应对的方案，防止压力性足溃疡的发生。同时，对于已经发生足部损伤的脊柱侧弯患者，我们应该尽早的进行足底压力测试，按照所得结果有针对性的进行足部鞋垫的适配，延缓和治疗已经发生的足底压力异常。

综上所述，足底压力测试在脊柱侧弯患者后期康复中有较强的实用性，在今后的临床工作中可以大量的开展。

[参 考 文 献]

[1]邱贵兴.常见的脊柱畸形骨科检查评估[M].骨科检查评估.北京：人民军医出版社，2007：537.

[2]张永祥，张文洁，邵战海.膝关节骨性关节炎患者足底压力分布规律分析[J].中华临床医师杂志，(电子版)，2012，6(11)：92-95.

[3]徐超，严亚波，赵天峰，等.单侧发育性髋关节脱位患儿早期进行Pemberton 截骨术后的足底压力分析[J].医用生物力学，2015，4(30)：332-338.