3.2.1 实验设计

3.2.1 实验设计

3.2.1.1 受试者

19名健康成人受试者志愿参加本实验,其中10名男性,9名女性,年龄24.5±2.5岁,体重(62.3±12.1)kg,身高(167.3±6.7)cm。所有受试者经过目测检查无平足、拇外翻、马蹄内翻足、高弓足等足部畸形或疾患,至少最近6个月内下肢未受外伤和神经功能障碍。所有受试者日常都积极参加体育运动,每周至少3次,每次至少30分钟体育锻炼。实验设计参考此前研究,确认不会对志愿者有潜在损伤危害,所有受试者都自愿参加,并签署知情同意书。

足底压力分布受疾病、损伤、畸形、医学治疗、年龄、妊娠、疲劳和肥胖等因素的影响。在本研究中,实验条件被严格控制,受试者也经过严格的挑选,以尽量保证相近的年龄、体形、体质和足型等,以减小个体差异性。虽然在实验中招募了两种性别的受试者,但是两性受试者的数目相近,而且对结果的影响非常小。

3.2.1.2 实验过程

如图3-7所示,为进行本实验订做的钢制框架木结构翻板,该翻板由左侧固定部分和右侧翻转部分构成,右侧翻板可以水平放置,也可以令翻转部分下倾,根据下方垫板高度使之与水平面呈一定角度。翻转部分框架为三角钢结构,中间水平部分为木板,并下凹一定尺寸,使恰好能够容纳Footscan足底压力分析系统测量平40cm×60cm)。Footscan平板嵌入翻板后被螺栓和夹持铁片固定,为防止震动对平板造成损害,在平板与铁片之间放置海绵垫缓冲。板(Rsscan International,比利时;

图3-7 踝关节内翻站立足底压力测量装置(Footscan测量平板未嵌入)[29]

如图3-8所示,实验时,受试者单足(左右分别)站立于平板之上,足长轴方向与平板长轴方向相同,另一侧下肢髋关节和膝关节屈曲90°,双臂自然下垂。Footscan平板采集频率为500Hz。对于受试者来说,站立在倾斜平面上相当困难,站立姿势不稳,站立初期和最后数秒钟的数据并不可靠,所以我们采集时间设置为2s,在站立在平板上大约3s,受试者平稳后开始测量。受试者保持平衡站立采集时间为2s。实验状态为水平0°、内翻10°和内翻20°,左右脚分别测试一次。为防止在内翻时受试者出现滑动,平板和受试者足底涂抹防滑粉(APACS,马来西亚APACSSPORTS公司)。

图3-8 水平站立足底压力测量实验场景与倾斜平面站立示意图[30]

在测试过程中,受试者保持眼睛睁开状态,身体竖直站立,两眼平视前方3m处固定标志点,不允许向下看测量平板,以避免由于注意力而引起的影响。为防止在内翻时受试者突然摔倒或扭伤,身边有专门人员辅助,在必要的时候搀扶。实验过程中状态次序保证随机性,以避免次序对结果造成的影响。每次测试间隔至少60秒。除赤足状态外,这些受试者在绷带和护踝防护下完成同类测试。