人體的足部是骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉控制的既穩(wěn)定又靈活的結(jié)構(gòu)，這些組合能給雙足帶來(lái)足夠的協(xié)調(diào)性。人體雙足的功能與結(jié)構(gòu)很大程度上滿足了下肢雙腳站立運(yùn)動(dòng)的需要，一旦足部出現(xiàn)問(wèn)題，人們的日常生活就會(huì)在很大程度上受到影響。近年來(lái)，研究表明步行過(guò)程中足底壓力的分布信息是足部形態(tài)異常診斷的重要基礎(chǔ)，足底高壓力對(duì)足部發(fā)育而言是一項(xiàng)重要的危險(xiǎn)因素。下面小編將從足部相關(guān)疾病入手，對(duì)足部疾病診斷以及相關(guān)足底壓力測(cè)量產(chǎn)品進(jìn)行分析。

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一、足部相關(guān)疾病的診斷與發(fā)展

?研究表明足部結(jié)構(gòu)的變化會(huì)影響足部動(dòng)態(tài)功能，許多足部病理起源于生物力學(xué)的改變。對(duì)于腳部異常形態(tài)的劃分是一種臨床概念，目的在于能夠簡(jiǎn)化足部解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。足外翻是目前較為常見的足部畸形之一，足部肌腱發(fā)育異常在某種程度上會(huì)引起足外翻，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)疼痛，造成長(zhǎng)時(shí)間不能站立或行走，部分癥狀還會(huì)引發(fā)膝蓋、腰背部、髖關(guān)節(jié)的疼痛，產(chǎn)生肌腱炎、足底筋膜炎。據(jù)流行病學(xué)研究表明，兩歲以內(nèi)嬰兒扁平足發(fā)病率為100%，隨著年齡增長(zhǎng)，青少年男性、女性扁平足發(fā)病率分別為32%、22.2%。除此之外，糖尿病足也是一大常見的足底疾病，糖尿病患者由于合并神經(jīng)病變及各種不同程度末梢血管病變而導(dǎo)致下肢感染、潰瘍形成和深部組織的破壞，糖尿病足是糖尿病后期最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)糖尿病足的發(fā)病率在糖尿病住院病人中約占 15% 的比例。?近年來(lái)，研究表明足底壓力的分布信息為診斷足部畸形提供了有用的信息，因此被認(rèn)為是評(píng)估足部姿勢(shì)的良好工具。足底高壓力對(duì)足部發(fā)育而言是一項(xiàng)重要的危險(xiǎn)因素，其與足部畸形、足底組織厚度的減少和關(guān)節(jié)活動(dòng)受限有關(guān)。正常的足部壓力分布情況是，最高的壓力分布在足跟和跖骨頭，最低的壓力分布在骰骨。而對(duì)于扁平外翻的病人來(lái)說(shuō)，其骰骨處的壓力比起正常人更大。扁平外翻足和正常足在正常行走時(shí)，足部的解剖結(jié)構(gòu)中跖骨和腳趾對(duì)應(yīng)的足底壓力空間分布顯示出類似的模式。因此，足底壓力的信息對(duì)于在足部疾病診斷至關(guān)重要。? ? ? ? ? ??

二、足底壓力測(cè)量技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀?根據(jù)足底壓力測(cè)量的發(fā)展過(guò)程及使用技術(shù)可將其分為足印法、足底壓力掃描儀、壓力平板及壓力鞋墊等。

壓力平板、測(cè)力臺(tái)、壓力鞋和鞋墊是在換能器、傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的足部壓力測(cè)試系統(tǒng)。壓力鞋和鞋墊則是將傳感器安置在鞋和鞋墊中，克服了測(cè)力板和測(cè)力臺(tái)的不足，它可以將傳感器放置在需要測(cè)量的部位，由于鞋子和鞋墊與足底貼服，因此它可以連續(xù)測(cè)定足底壓力、時(shí)間等參數(shù)，并可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋。

足底壓力測(cè)量與步態(tài)分析?

三、足部矯正鞋墊市場(chǎng)分析

2014-2026美國(guó)足部矯正鞋墊市場(chǎng)規(guī)模?

足部矯正鞋墊作為足部壓力測(cè)量系統(tǒng)的一種，因其便捷性、可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到了廣泛應(yīng)用。全球足部矯正鞋墊市場(chǎng)規(guī)模在2014年為34億美元，其中美國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為13億美元，預(yù)計(jì)復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.3%，到2026年全球足部矯正鞋墊市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)25-26億美元。目前全球最大的貢獻(xiàn)者是北美地區(qū)，市場(chǎng)份額約為51.6%。推動(dòng)這一市場(chǎng)發(fā)展的原因主要有以下三點(diǎn)：?糖尿病和肌肉骨骼疾病的高發(fā)，推動(dòng)了這一市場(chǎng)的發(fā)展。根據(jù)世界人口統(tǒng)計(jì)，60歲以上的人口將從2017年的9.62億增加到2050年的21億，這將增加未來(lái)的消費(fèi)基礎(chǔ)。在各種治療鞋墊分類中，糖尿病治療腳墊產(chǎn)生收入最高，其次是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎鞋墊，最后是肌肉骨骼疾病類鞋墊。?為運(yùn)動(dòng)員提供專業(yè)步態(tài)分析，成為除疾病檢測(cè)之外的主要使用途徑。部分運(yùn)動(dòng)員由于先天原因或訓(xùn)練受傷而導(dǎo)致步態(tài)異常，在做技術(shù)動(dòng)作時(shí)下肢穩(wěn)定性較差，大大增加了損傷的風(fēng)險(xiǎn)，影響到健康的同時(shí)也影響比賽成績(jī)。通過(guò)足底壓力分布的測(cè)試和步態(tài)分析，可以為運(yùn)動(dòng)員提供科學(xué)的選鞋建議，避免其因鞋不適帶來(lái)不必要的損傷風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，可依據(jù)壓力測(cè)試數(shù)據(jù)制定個(gè)性化矯正方案，達(dá)到改善舒適度、增強(qiáng)耐力、提高競(jìng)技水平、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的目的。?3D打印個(gè)性化矯正鞋墊帶來(lái)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。度身定制的矯正鞋墊臨床證明比預(yù)制的有更好的疼痛控制和舒適度，步態(tài)效率和本體感覺(jué)都有所提高。對(duì)定制腳部矯正器的需求不斷增長(zhǎng)，推動(dòng)了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。同時(shí)越來(lái)越多的環(huán)保材料用于生產(chǎn)矯正鞋墊，聚乙烯泡沫類鞋墊占比最高。此外，由于在研發(fā)方面的大量持續(xù)投資帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年增加增長(zhǎng)潛力。?

四、盤點(diǎn)幾大知名足底壓力測(cè)量系統(tǒng)

1、Tekscan F-Scan足底壓力測(cè)量系統(tǒng)?美國(guó)Tekscan公司研發(fā)的壓力分布測(cè)量系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域中的壓力分布測(cè)量與分析，可對(duì)任何接觸面的壓力分布進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量，以直觀、形象的二維、三維彩色圖象實(shí)時(shí)顯示壓力分布的輪廓和各種數(shù)據(jù)，其柔性薄膜網(wǎng)格狀觸覺(jué)壓力傳感器厚度僅為0.1mm，且柔性很好，因而為測(cè)量各種接觸面之間的壓力創(chuàng)造了更好的條件。Tekscan最初是應(yīng)牙醫(yī)量化不同病人口腔咬合力要求而開發(fā)的，隨后Tekscan又把系統(tǒng)應(yīng)用擴(kuò)展到工業(yè)領(lǐng)域，用于高精度的壓力測(cè)量。

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Tekscan旗下的F-Scan是一套能夠完整紀(jì)錄足部壓力的感測(cè)系統(tǒng)，能完整紀(jì)錄運(yùn)動(dòng)情形，用戶可從F-Scan獲得的信息可應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景中，例如設(shè)計(jì)、測(cè)試矯形器，減輕糖尿病足的負(fù)擔(dān)以及評(píng)估運(yùn)動(dòng)員步態(tài)。F-Scan包含硬件軟件兩部分。硬件提供的高分辨率傳感器，即為可隨意剪裁的鞋墊，包含超薄柔性印刷電路，鞋墊均勻分布著960個(gè)薄膜傳感器，測(cè)量精度為0.01N，可獲得準(zhǔn)確的壓力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。軟件可同步記錄可捕獲壓力和力以外的時(shí)間參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示力-時(shí)間圖和壓力曲線，步態(tài)站立階段中力中心（CoF）的位置和軌跡。?? ? ? ?

F-Scan足部壓力感測(cè)系統(tǒng)?

2、Novel Pedar足底壓力測(cè)量系統(tǒng)?德國(guó)Novel公司致力于推出高分辨率、準(zhǔn)確可靠的足底壓力測(cè)量系統(tǒng)，旗下產(chǎn)品具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能模塊和操作方法，高質(zhì)量的鞋墊設(shè)計(jì)非常適合檢測(cè)足部負(fù)荷。

Pedar高分辨率壓力分布測(cè)量平臺(tái)，可快速診斷出運(yùn)動(dòng)中的足部功能和足部畸形的狀態(tài)。無(wú)論被測(cè)表面是平滑的還是彎曲的，系統(tǒng)皆能準(zhǔn)確記錄和評(píng)估該表面所承受的動(dòng)態(tài)壓力分布，并提供有關(guān)下肢承受力及各肌肉在行走中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)測(cè)量還可真正測(cè)出行走時(shí)足部的負(fù)荷。鞋墊內(nèi)置85-99 個(gè)電容式傳感器，覆蓋整個(gè)足部，其中的復(fù)位元件準(zhǔn)確性較高，掃描速度為20000個(gè)傳感器/秒。鞋墊測(cè)量壓力范圍15-600或30-1200KPa。Pedar軟件端可進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，如平均與逐步步態(tài)分析、力與時(shí)間積分等。

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Pedar高分辨率壓力分布測(cè)量系統(tǒng)?

另一款產(chǎn)品壓力測(cè)量平板同樣能夠準(zhǔn)確檢測(cè)足底壓力，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)化的電容式傳感器，傳感器分布密集，每平方厘米置四個(gè)。在使用過(guò)程中可搭配攝像系統(tǒng)、三維測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行同步測(cè)試。壓力測(cè)量平臺(tái)測(cè)量參數(shù)包括：個(gè)點(diǎn)壓力、平均壓力、接觸面積以及壓力中心位置，配合軟件設(shè)備可得足內(nèi)翻和足外翻的比例，同時(shí)可進(jìn)行步態(tài)線分區(qū)分析，可根據(jù)用戶需求將單個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)處理。

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Novel壓力分布測(cè)量平板?

3、Moticon足底壓力測(cè)量系統(tǒng)?Moticon SCIENCE Sensor鞋墊是一款專業(yè)的腳部動(dòng)態(tài)傳感測(cè)量工具， 是世界上首款全集成傳感器鞋墊。一開始專為滑雪運(yùn)動(dòng)員使用，后來(lái)逐漸應(yīng)用于步態(tài)和運(yùn)動(dòng)分析的臨床研究。傳感器鞋墊是完全集成，高度靈活，并納入所有技術(shù)組件執(zhí)行獨(dú)立的測(cè)量。數(shù)據(jù)采集不需要電纜或外部設(shè)備。

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鞋墊內(nèi)含16個(gè)壓力傳感器，鞋墊和傳感器的位置是在一個(gè)共同的坐標(biāo)系統(tǒng)。六軸間隙測(cè)量裝置IMU傳感器的位置是坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)，在用戶行走過(guò)程中傳感器主要測(cè)試數(shù)據(jù)包含三維空間加速度和角速度數(shù)據(jù)。這款鞋墊還配備ANT+無(wú)線連接硬件，可以再添加一個(gè)集成的數(shù)據(jù)記錄器。所有的硬件都內(nèi)嵌在多層結(jié)構(gòu)中，包括傳感器層、介電層和環(huán)形電子設(shè)備模塊。? ? ? ?

Moticon SCIENCE Sensor鞋墊

?4、RSsCAN足底壓力測(cè)量系統(tǒng)

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RSscan是比利時(shí)一家集運(yùn)動(dòng)分析和專業(yè)足底壓力測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)的公司，擁有全球最精密的足底壓力測(cè)試系統(tǒng)。同時(shí)RSscan也是歐洲著名運(yùn)動(dòng)鞋人體力學(xué)設(shè)計(jì)分析和運(yùn)動(dòng)鞋測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)，為很多有品牌的運(yùn)動(dòng)鞋生產(chǎn)廠家做技術(shù)支撐，包括耐克、阿迪和李寧。這些廠家在生產(chǎn)之前，都會(huì)把樣鞋發(fā)給RSscan進(jìn)行逐一測(cè)試。? ? ??

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RSscan Footscan足底壓力測(cè)量系統(tǒng)?

RSscan生產(chǎn)的Footscan足底壓力分布測(cè)量系統(tǒng)采用國(guó)際上最先進(jìn)的壓力傳感器技術(shù)，從生物力學(xué)角度，通過(guò)密集的、高頻的壓力分布板獲取人在行走或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的步態(tài)特征。Footscan壓力平板由低磁滯的壓阻式傳感器構(gòu)成，這種傳感器專利技術(shù)使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣頻率最高可達(dá)500Hz，充分滿足高速運(yùn)動(dòng)測(cè)試的需要。系統(tǒng)內(nèi)含傳感器呈矩陣排列，每平方厘米內(nèi)高達(dá)4個(gè)傳感器分布，為精細(xì)識(shí)別踩在壓力平板上的測(cè)量對(duì)象提供了完善的解決方案。

??五、足底壓力測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

3D打印個(gè)性化足底檢測(cè)鞋墊和第三方分析軟件將大幅度占據(jù)市場(chǎng)。雖然價(jià)格可能是較低的切入點(diǎn)，但由于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的擴(kuò)張，解決足部功能區(qū)域的總成本將增加。壓力測(cè)量技術(shù)在體育界發(fā)生寒武紀(jì)爆炸的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，因此，在未來(lái)幾年中它將繼續(xù)在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和康復(fù)測(cè)量中起到關(guān)鍵作用而值得被關(guān)注。

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