足底筋膜炎是一种由于足部韧带受到过度拉伸导致足底筋膜发生微观的撕裂,进而引发炎症的足部疾病。矫形鞋垫在对足底筋膜炎的临床治疗中有较好的效果,特别是短期干预时间内降低足部疼痛的效果较好,但是矫形鞋垫对治疗足底筋膜炎的作用机制目前并不清楚,特别是关于矫形鞋垫对足底筋膜炎患者下肢生物力学的影响仍鲜有研究。因此本次实验的研究目的是探究不同材料硬度和鞋垫支撑高度对足底筋膜炎患者下肢生物力学即时效果的影响,以及矫形鞋垫在短期干预内对受试者的治疗效果和作用机制。研究方法:本研究招募了男、女受试者共16名。使用足部扫描仪对受试者的足部进行扫描,并根据其足部模型信息为其制作三种不同硬度和三种不同足弓支撑高度组合的共9种矫形鞋垫。使用Vicon三维运动捕捉系统、鞋垫式足底压力测试仪和无线表面肌电测试系统同步测试受试者在穿着9种不同鞋垫条件下以1.35m/s行走时的下肢生物力学数据,并对每一种鞋垫进行舒适性评价。采集的指标有:足底峰值压强、接触面积、压强时间积分、步长、支撑期时间、关节角度、关节力矩、地面反作用力第一峰值、到达第一峰值时间、负载率以及胫骨前肌、腓肠肌和比目鱼肌在支撑期内的肌电均方根振幅等。根据即时的实验结果,优选出一种最佳组合参数来定制矫形鞋垫,并进行为期30天的干预测试,每穿戴15天后重复上述实验测试流程,采集干预后的受试者下肢生物力学的数据。对即时实验的结果使用双因素重复测量方差分析进行统计分析,事后检验选用Turkey检验。对干预实验数据结果使用单因素重复测量方差进行分析。显著性水平设为0.05。实验结果:矫形鞋垫的材料硬度与支撑高度对受试者的主观舒适性有显著影响,鞋垫支撑高度越高,材料硬度越大,受试者在中足区域的痛感越强。在足底压力分布方面,鞋垫材料硬度和支撑高度对受试者在前掌内侧区域、中足区域以及后跟内侧区域的足底压强分布也存在显著性影响。硬度为Shore C70和Shore C60的矫形鞋垫增加了前掌的峰值压强;随着足弓支撑高度的增加,中足区域的峰值压强也随之增加;鞋垫硬度和支撑高度的交互作用对后跟区域的峰值压强有显著性影响。在运动学方面,矫形鞋垫的支撑高度仅降低了踝关节在额状面的关节角度,对膝关节关节角度、步态参数均没有影响。材料硬度仅对踝关节在额状面的关节力矩的影响具有显著性,对其他动力学指标的影响不具有显著性。干预实验结果表明,随着矫形鞋垫的干预,受试者每日的行走距离增加,足部的最大痛感则显著减小。但是干预后足底压力分布并没有显著改变。对踝关节的关节角度和关节力矩没有显著影响,仅增加了膝关节的外展角度。经矫形鞋垫干预后,降低了行走时地面反作用力第一峰值。结论:材料硬度为Shore C70和足弓支撑高度内侧增加5°为最优的矫形鞋垫设计参数组合。以这两个参数制作的矫形鞋垫,其干预效果可以有效的降低足底筋膜炎患者的足部疼痛并降低胫骨内旋和踝关节外翻,降低足底筋膜炎患者的下肢肌肉活跃度。表明根据这种优化参数制作的矫形鞋垫其干预效果是积极、有效的。