足壓 組別:第九組 指導老師:侯春茹老師 組員:4a127011林冠宏 4a127014楊群安 4a127030郭修銘

Presentation on theme: "足壓 組別:第九組 指導老師:侯春茹老師 組員:4a127011林冠宏 4a127014楊群安 4a127030郭修銘"— Presentation transcript:

1 足壓 組別:第九組 指導老師:侯春茹老師 組員:4a127011林冠宏 4a127014楊群安 4a127030郭修銘

2 目錄 分析 工作分配 ●足壓量測設備分類 ●扁平足、高弓足的壓力分佈圖 研究目的： *依量測型態的的差異分： ●正常足 ●外翻足
●正常足 ●外翻足 ●內翻足 ●拇指外翻 ●正常步態分析圖 ●足壓量測設備分類 ●發展歷史 ●現代電學足底壓力量測設備 ●薄膜式足底壓力量測設備 ●簡易型鞋內足壓分析系統 ●簡易型鞋內足優勢 工作分配 研究目的： ●何謂足底壓力? ●為何足底會疼痛? ●足部的基本功能 ●足壓之位置 ●足壓之改善 ●足壓量測設備分類 *依量測型態的的差異分： 1. 板片式 2. 鞋墊式 ●足壓鞋墊 設計原理 足部肌肉圖 足底測量方法 結論 參考文獻

3 工作分配 4A127048 蔣京辰 →蒐集資料 研究目的： ●何謂足底壓力? ●為何足底會疼痛? ●足部的基本功能 ●足壓之位置
●足壓之改善 4A 郭修銘 →蒐集資料 研究目的： ●扁平足、高弓足的壓 力分佈圖 ●正常足 ●外翻足 ●內翻足 ●拇指外翻 ●正常步態分析圖 4A 楊群安 →蒐集資料 分析： ●足壓量測設備分類 ●發展歷史 ●現代電學足底壓力量測設備 ●薄膜式足底壓力量測設備 ●簡易型鞋內足壓分析系統 ●簡易型鞋內足優勢

4 工作分配 4A 葉東霖 →統整資料 分析： ●足壓量測設備分類 *依量測型態的的差異分： 1. 板片式 2. 鞋墊式 ●足壓鞋墊 4A 林冠宏 →統整資料 結論、重點回顧 設計原理 足部肌肉圖 足底測量方法 結論

5 主題簡介 何謂足底壓力? 足底壓力指在站立、步行或是其他 運動狀態中，足底接觸地面時在單 位面積上所承受的力。

6 為何足底會疼痛? 1.穿不適合自己的鞋子 2.足底的特定區域壓力峰值長期處於過高的 狀態而造成的 足部的基本功能 包括支撐體重、吸收走路時的衝擊與震動、 減少下肢關節和脊椎的受力、增加行走的 舒適性等等。

7 足部的基本功能 1. 減低步行時之震動及能量的消耗 2. 提供站立時穩定的支撐，此時足部肌肉 並未收縮及能達平衡狀態。 3. 吸收行走時體重的衝擊及調節不平坦的 地面所造成的不舒適。 4. 在站立其腳尖離地時之動作有如槓桿運 動，足部可以提供足夠的剛性使腳尖離地 像前運動。

8 足壓之位置 一般步行時發生較大足底壓力的地方為足 跟及第一蹠骨與第二蹠骨或大腳趾的部位， 而足底壓力過大常會導致足部發生病變。 足壓之改善 針對鞋墊材料的研究，藉由材料的改變來 達到降低足底壓力的功效。而也有多數的 研究為增加足底壓力集中區域與鞋墊的接 觸面積，以改善足底的壓力分佈情形，來 降低足底壓力的過高峰值。

9 分析 有鑑於客製化市場的商品價位高居不 下，主要原因除了鞋墊設計的步驟繁 瑣以及特殊材料造成成本提高的因素 外，設計過程中所使用的量測儀器以 及生產工具價格昂貴更是重要原因之 一。

10 分析 目前，大多數醫院或專業的步態分析研究 室所使用的腳底壓力量測系統，價格皆十 分昂貴且需專業人才培訓方可使用，導致 無法將客製化市場普及。例如：EMED system的墊子，每個就要花費$6,000，並 無法普遍地讓一般大眾擁有或使用。

11 國內外足壓量測設備 針對市面上現有的足底壓力量測設備 作分類，可歸類為三大類型如下圖所 示，其中包含了轉印是足底壓力測量 設備、現代電學足底壓力量測設備與 光學式足壓量測設備。

12 足壓量測 正常人的足底壓力分析可分位靜態及 動態的足壓量測。 *靜態：指量測站立時所造成的足底壓 力。
*動態：為評估走或跑步時所造成之足 底壓力而它只發生在步態週期之踏腳 期。

13 扁平足、高弓足的壓力分佈圖 扁平足: 較大的受力較集中在中下半部內縱足弓的位置， 整個足底都承受壓力。
↓扁平足 ↓高弓足 扁平足: 較大的受力較集中在中下半部內縱足弓的位置， 整個足底都承受壓力。 高弓足: 由於足弓較高，壓力大都集中在前掌及後跟的部 份，外側中間無連接與無施力承重。

14 分析 ↑正常足 ↑外翻足 正常足 : 正常足的足壓的分佈顯現出一個類似漂亮問號的 形狀，壓力分散均勻，會從前掌姆趾內側往外延伸往下， 朝腳的外側連接至後足跟處。 圖(一) 外翻足: 壓力較集中在內足弓的位置，除了無腳弓的形狀， 內側會有像魚肚突出的樣子，韌帶鬆弛、跟骨嚴重外翻 也較易有此種足壓圖。圖(二)

15 分析 內翻足: 整個壓力較集中在外側部份，此種足壓除了內 翻足，O型腿的客戶也會有此足壓，前掌姆趾處無施力 承重。
↑內翻足 ↑拇指外翻 內翻足: 整個壓力較集中在外側部份，此種足壓除了內 翻足，O型腿的客戶也會有此足壓，前掌姆趾處無施力 承重。 拇指外翻：蹠趾關節靜態性半脫位，造成大拇趾朝向 外側彎，由於不正常之足部變形，使得有異於人之足 底壓力與不良之後遺症，足跟壓力較一般人較大，腳 趾部份較沒明顯壓力。 

16 正常步態分析圖

17 發展歷史 於1958年10月4日轉印式足底壓力量 測設備：早期使用沙子、石膏或紙 印墨汁做觀察；後來利用利用深淺 不同的橡膠方格搭配墨汁壓印以取 得足底壓力。 ←轉印式足底壓力 量測設備及結果

18 薄膜式足底壓力量測設備 薄膜有兩層結構，其中一層為膠囊層，另 一層為展色層。原理為當薄膜受力時，展 色層會刺破膠囊層，並使色料附著於展色 層上。將其產生顏色的色階，藉由專用的 密度計及壓力轉換器判讀出不同的壓力分 佈值，它所讀取的結果為真測範圍中的平 均值，因而並不能量測出最大值。

19 ←橡膠設備網格設計

20 現代電學足底壓力量測設備 電容式：電容式壓力感測器（capacitive type pressure transducer），是一種利用電容敏感元件將被測壓力轉換 成與之成一定關係的電量輸出的壓力感測器。 ←電容式壓力感測器

21 現代商業足壓量測器具 ←感測片採用可裁式彈性設計，可適合各種尺寸的鞋款以及足部鞋具。

22 簡易型鞋內足壓分析系統 應用: • 篩檢糖尿病或其他神經病變所引起的疾病。 • 觀察不正常的步態現象。 • 調整術後下肢承重的問題。
• 篩檢糖尿病或其他神經病變所引起的疾病。 • 觀察不正常的步態現象。 • 調整術後下肢承重的問題。 • 監測退化性足部病變。 • 評估關節活動度不足引起的高足壓現象。 • 瞭解各種護具介入的立即性效能。 • 進行各種術前以及術後的評估。 • 鑑別可能發生足部潰瘍的區域。 • 區別足部不同功能的區域。

23 簡易型鞋內足優勢 優勢: • 掌控鞋內足部治療的情形。 • 提升足部矯具使用的功能。 • 降低追蹤以及矯具修改的成本。
• 掌控鞋內足部治療的情形。 • 提升足部矯具使用的功能。 • 降低追蹤以及矯具修改的成本。 • 提升病患轉介滿意度。

24 足壓量測設備分類 依量測型態的的差異分： 1. 平板式 2. 鞋墊式

25 分析 1.平板式： 平板式的長度一般為0.35米，寬度為 0.5~2米，板內布置約4,000~16,000科的 感應器(密度約為每平方公分2至4個感 應器)，感應器尺寸約為5*7.6(mm)，板 片式足底壓力量測設備則可用來測試 赤足行走或站立時的腳底壓力分佈情 形。

26 分析 2.鞋墊式： 足底壓力量測設備厚度約為1~2.6(mm) 厚，可被置入鞋子內，借由延長電纜 或無線設備，來測試行進間鞋具或足 部矯具對腳的效益。

27 分析 平板式&鞋墊式之比較： 平板式 鞋墊式 精準度 辨識率較高比較精確 鞋內高溫潮濕環境影響 力作用方向與感測器位置關係
平板式 鞋墊式 精準度 辨識率較高比較精確 鞋內高溫潮濕環境影響 力作用方向與感測器位置關係 壓力感測器和支持面平行排列可測得真正之垂直壓力 足底並非平面可能無法得到真正足底壓力 其他影響 特意踩板影響走路自然度 避免為對準目標產生的不自然步態，可得連續步態

28 分析 ↑ 板片式 ↑ 鞋墊式

29 分析 現代電學足壓量測設備功能 1.可做2D或3D的動態或靜態顯示。 2.最大足壓：顯示出整個或部份步態週 期的最大值。
3.平均足壓：顯示出整個或部份步態週 期的平均值。

30 分析 現代電學足壓量測設備功能 4.步態行進路徑：顯示每一步期間的壓力中 心路徑。
5.身體壓力中心行進路徑：顯示行進時整個 身體的壓力中心路徑。 6.行進壓力中心線：可同時顯示二隻腳行進 時身體的壓力中心路徑。

31 分析 ↑ 以3D形式呈現 壓力分佈範圍 ↑ 以不同顏色 表示不同壓力

32 足壓鞋墊 製作矯正鞋墊步驟為: 1.   改善長短腳  2.  調整雙腳跟骨外翻   3.   完成製作專業級鞋墊—改善拇指外翻

33 左腳 藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表足踝向內傾的 角度減小(10°→0°)   

34 右腳       藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表足踝向內傾 的角度減小(15°→0°)

35 蹠趾角度(拇指外翻角度)---蹠骨和近端趾骨縱軸之間的夾角,正常人-- 8 °~12°)
蹠趾角度(拇指外翻角度)---蹠骨和近端趾骨縱軸之間的夾角,正常人-- 8 °~12°) 右腳    藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表拇指外翻角度減小(25°→15°)    使用前                        使用後

36 分析 左腳    藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表拇指外翻角度減小 (30°→20°)      ↓使用前                                 ↓ 使用後

37 分析 下面兩張圖片 , 分別是未穿前 及 穿上鞋墊後 , 從後方 觀察左腳
下面兩張圖片 ,  分別是未穿前 及 穿上鞋墊後 , 從後方 觀察左腳     藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表足踝向內傾的角度 減小15°→5°)      ↓使用前                         ↓使用後

38 分析 右腳    藍、紅兩線的夾角明顯變小 : 代表足踝 向內傾的角度減小(10°→<5°)    ↓使用前                           ↓使用後

39 分析 右側足弓改善    ↓使用前                           ↓使用後   

40 分析 左側足弓改善    ↓使用前                         ↓使用後

41 設計原理

42 足部肌肉圖

43 足底測量方法 : 1.足印法：使用足印測量器（圖一），盒內置 轉印紙，受測者光足，一足踩於內面塗上墨汁 之橡膠墊上，另一足踩於側面之長方形板上使 兩足等高等重量(圖二)，離開後取出盒內轉印 紙之足印（圖三），如此擷取受測者靜態左、 右足足印。

44 2. Ustudio 光學法：運用光學原理掃描足底 擷取靜態足底影像（圖四），以 Mingscan 電腦 軟體系統，描繪足底影像深色部位周邊，框取 運動生物力學研究彙刊（一） 253 範圍，利用高速電腦可正確量測到接地面積之 足 長 、 足寬的數據 （圖五）。

45 （二）足弓參數（AI）計算方法 足印法與光學 法均根據 Cavanagh（1987) 之足弓參數公式計算， 以電腦 Sigmascan 及 Mingscan 分析系統處理。 方法為描繪足印或 足底影像的整個腳掌邊緣， 在足印之第二趾、 蹠骨間趾骨端中間點至最突 出之足跟點劃上 一垂直線，算出腳掌的面積(A ＋B＋C)及足弓 面積 B，即 AI＝B 除以(A＋B＋C) （圖六）。

46 （三）資料處理：本研究測量變數間之關連性 以 皮爾遜積差相關係數法做分析。統計第一類 型錯 誤機率定為 α＝
（三）資料處理：本研究測量變數間之關連性 以 皮爾遜積差相關係數法做分析。統計第一類 型錯 誤機率定為 α＝.05 為顯著水準，所有數 值以平均 數±標準誤表示。 本研究兩種測量足弓高度的工具， 為足印 法足印測量器擷取受測者足印與運用 U- studio 光學法足底掃描蒐集足底影像，同 樣以電腦 處理 Cavanagh 足弓參數計算公式， 結果足印法與 光學法之間達正相關，故 U-studio 光學法應該可以 作為從事大量且初 步評估足弓發展的測量參考方 法。 足印法是一種較不需要昂貴設備的方式，但 每次均需塗抹油墨和單足擷取足印，完成後再 掃 描足印建立檔案，較費時費力。光學法每次 擷取 雙足直接建立在電腦上，快速且成本低。

47 結論 現在醫療科技發達，並發明了各式各 樣的腳底疾病感測器，我們做了詳細 的研究。 足部的基本功能認識後，對於鞋子內 部鞋墊我們必須慎選。

48 結論 從足壓量測我們可以觀察這個人的是 否含有疾病。足壓量測是項不錯的設 計，可以讓人體有個預警以儘早治療 疾病。
足壓量測設備可區分很多種類，其中 以光學式足壓量測系統為主。

49 結論 過高的足壓將對足部產生傷害。「預 防重於治療」是一個重要且必要的課 題。
雖然本組報告不是很齊全，但過程中 我們學習到了很多有關醫學工程的知 識

50 Thank you 感謝聆聽

51 參考文獻 &ctNode=447 TW&biw=1042&bih=711&site=imghp&tbm=isch&sa=1&q=%E8%B6%B3%E5%A3%93%E9%87 %8F%E6%B8%AC&oq=%E8%B6%B3%E5%A3%93&gs_l=img.3.0.0j0i24l c.1j4.64.img Q6Ju55aJPj8#imgrc=_ %E6%B5%81%E7%A8%8B%E5%9C%96&biw=1042&bih=711&source=lnms&sa=X&ei=q2FhVc mJLtLj8AXq9IKQCA&sqi=2&pjf=1&ved=0CAoQ_AUoAA&dpr=1.25