人體的足部是骨骼、關節(jié)和肌肉控制的既穩(wěn)定又靈活的結構，這些組合能給雙足帶來足夠的協(xié)調性。人體雙足的功能與結構很大程度上滿足了下肢雙腳站立運動的需要，一旦足部出現(xiàn)問題，人們的日常生活就會在很大程度上受到影響。近年來，研究表明步行過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，足底高壓力對足部發(fā)育而言是一項重要的危險因素。下面小編將從足部相關疾病入手，對足部疾病診斷以及相關足底壓力測量產(chǎn)品進行分析。

?? ? ??

一、足部相關疾病的診斷與發(fā)展

?研究表明足部結構的變化會影響足部動態(tài)功能，許多足部病理起源于生物力學的改變。對于腳部異常形態(tài)的劃分是一種臨床概念，目的在于能夠簡化足部解剖結構的復雜性。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引起足外翻，導致踝關節(jié)的內側疼痛，造成長時間不能站立或行走，部分癥狀還會引發(fā)膝蓋、腰背部、髖關節(jié)的疼痛，產(chǎn)生肌腱炎、足底筋膜炎。據(jù)流行病學研究表明，兩歲以內嬰兒扁平足發(fā)病率為100%，隨著年齡增長，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重的并發(fā)癥之一，據(jù)統(tǒng)計糖尿病足的發(fā)病率在糖尿病住院病人中約占 15% 的比例。?近年來，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，因此被認為是評估足部姿勢的良好工具。足底高壓力對足部發(fā)育而言是一項重要的危險因素，其與足部畸形、足底組織厚度的減少和關節(jié)活動受限有關。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。而對于扁平外翻的病人來說，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，足部的解剖結構中跖骨和腳趾對應的足底壓力空間分布顯示出類似的模式。因此，足底壓力的信息對于在足部疾病診斷至關重要。? ? ? ? ? ??

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

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

足底壓力測量與步態(tài)分析?

三、足部矯正鞋墊市場分析

2014-2026美國足部矯正鞋墊市場規(guī)模?

足部矯正鞋墊作為足部壓力測量系統(tǒng)的一種，因其便捷性、可實時監(jiān)測得到了廣泛應用。全球足部矯正鞋墊市場規(guī)模在2014年為34億美元，其中美國市場規(guī)模為13億美元，預計復合年增長率為6.3%，到2026年全球足部矯正鞋墊市場規(guī)?？蛇_25-26億美元。目前全球最大的貢獻者是北美地區(qū)，市場份額約為51.6%。推動這一市場發(fā)展的原因主要有以下三點：?糖尿病和肌肉骨骼疾病的高發(fā)，推動了這一市場的發(fā)展。根據(jù)世界人口統(tǒng)計，60歲以上的人口將從2017年的9.62億增加到2050年的21億，這將增加未來的消費基礎。在各種治療鞋墊分類中，糖尿病治療腳墊產(chǎn)生收入最高，其次是類風濕關節(jié)炎鞋墊，最后是肌肉骨骼疾病類鞋墊。?為運動員提供專業(yè)步態(tài)分析，成為除疾病檢測之外的主要使用途徑。部分運動員由于先天原因或訓練受傷而導致步態(tài)異常，在做技術動作時下肢穩(wěn)定性較差，大大增加了損傷的風險，影響到健康的同時也影響比賽成績。通過足底壓力分布的測試和步態(tài)分析，可以為運動員提供科學的選鞋建議，避免其因鞋不適帶來不必要的損傷風險。同時，可依據(jù)壓力測試數(shù)據(jù)制定個性化矯正方案，達到改善舒適度、增強耐力、提高競技水平、預防運動損傷的目的。?3D打印個性化矯正鞋墊帶來市場的增長。度身定制的矯正鞋墊臨床證明比預制的有更好的疼痛控制和舒適度，步態(tài)效率和本體感覺都有所提高。對定制腳部矯正器的需求不斷增長，推動了市場的增長。同時越來越多的環(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)投資帶來的技術進步預計將在未來幾年增加增長潛力。?

四、盤點幾大知名足底壓力測量系統(tǒng)

1、Tekscan F-Scan足底壓力測量系統(tǒng)?美國Tekscan公司研發(fā)的壓力分布測量系統(tǒng)可廣泛應用于多種領域中的壓力分布測量與分析，可對任何接觸面的壓力分布進行靜態(tài)和動態(tài)測量，以直觀、形象的二維、三維彩色圖象實時顯示壓力分布的輪廓和各種數(shù)據(jù)，其柔性薄膜網(wǎng)格狀觸覺壓力傳感器厚度僅為0.1mm，且柔性很好，因而為測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)應用擴展到工業(yè)領域，用于高精度的壓力測量。

?

Tekscan旗下的F-Scan是一套能夠完整紀錄足部壓力的感測系統(tǒng)，能完整紀錄運動情形，用戶可從F-Scan獲得的信息可應用于實際場景中，例如設計、測試矯形器，減輕糖尿病足的負擔以及評估運動員步態(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個薄膜傳感器，測量精度為0.01N，可獲得準確的壓力實時數(shù)據(jù)。軟件可同步記錄可捕獲壓力和力以外的時間參數(shù)，實時顯示力-時間圖和壓力曲線，步態(tài)站立階段中力中心（CoF）的位置和軌跡。?? ? ? ?

F-Scan足部壓力感測系統(tǒng)?

2、Novel Pedar足底壓力測量系統(tǒng)?德國Novel公司致力于推出高分辨率、準確可靠的足底壓力測量系統(tǒng)，旗下產(chǎn)品具有多個標準功能模塊和操作方法，高質量的鞋墊設計非常適合檢測足部負荷。

Pedar高分辨率壓力分布測量平臺，可快速診斷出運動中的足部功能和足部畸形的狀態(tài)。無論被測表面是平滑的還是彎曲的，系統(tǒng)皆能準確記錄和評估該表面所承受的動態(tài)壓力分布，并提供有關下肢承受力及各肌肉在行走中的關鍵數(shù)據(jù)。動態(tài)測量還可真正測出行走時足部的負荷。鞋墊內置85-99 個電容式傳感器，覆蓋整個足部，其中的復位元件準確性較高，掃描速度為20000個傳感器/秒。鞋墊測量壓力范圍15-600或30-1200KPa。Pedar軟件端可進行相關數(shù)據(jù)分析，如平均與逐步步態(tài)分析、力與時間積分等。

? ? ? ?

Pedar高分辨率壓力分布測量系統(tǒng)?

另一款產(chǎn)品壓力測量平板同樣能夠準確檢測足底壓力，內置標準化的電容式傳感器，傳感器分布密集，每平方厘米置四個。在使用過程中可搭配攝像系統(tǒng)、三維測力臺系統(tǒng)進行同步測試。壓力測量平臺測量參數(shù)包括：個點壓力、平均壓力、接觸面積以及壓力中心位置，配合軟件設備可得足內翻和足外翻的比例，同時可進行步態(tài)線分區(qū)分析，可根據(jù)用戶需求將單個數(shù)據(jù)分區(qū)處理。

?? ? ??

Novel壓力分布測量平板?

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

?

鞋墊內含16個壓力傳感器，鞋墊和傳感器的位置是在一個共同的坐標系統(tǒng)。六軸間隙測量裝置IMU傳感器的位置是坐標系統(tǒng)的原點，在用戶行走過程中傳感器主要測試數(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+無線連接硬件，可以再添加一個集成的數(shù)據(jù)記錄器。所有的硬件都內嵌在多層結構中，包括傳感器層、介電層和環(huán)形電子設備模塊。? ? ? ?

Moticon SCIENCE Sensor鞋墊

?4、RSsCAN足底壓力測量系統(tǒng)

? ?

RSscan是比利時一家集運動分析和專業(yè)足底壓力測試系統(tǒng)研發(fā)的公司，擁有全球最精密的足底壓力測試系統(tǒng)。同時RSscan也是歐洲著名運動鞋人體力學設計分析和運動鞋測試系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)，為很多有品牌的運動鞋生產(chǎn)廠家做技術支撐，包括耐克、阿迪和李寧。這些廠家在生產(chǎn)之前，都會把樣鞋發(fā)給RSscan進行逐一測試。? ? ??

?

RSscan Footscan足底壓力測量系統(tǒng)?

RSscan生產(chǎn)的Footscan足底壓力分布測量系統(tǒng)采用國際上最先進的壓力傳感器技術，從生物力學角度，通過密集的、高頻的壓力分布板獲取人在行走或運動過程中的步態(tài)特征。Footscan壓力平板由低磁滯的壓阻式傳感器構成，這種傳感器專利技術使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣頻率最高可達500Hz，充分滿足高速運動測試的需要。系統(tǒng)內含傳感器呈矩陣排列，每平方厘米內高達4個傳感器分布，為精細識別踩在壓力平板上的測量對象提供了完善的解決方案。

??五、足底壓力測量系統(tǒng)發(fā)展趨勢

3D打印個性化足底檢測鞋墊和第三方分析軟件將大幅度占據(jù)市場。雖然價格可能是較低的切入點，但由于整個生態(tài)系統(tǒng)的擴張，解決足部功能區(qū)域的總成本將增加。壓力測量技術在體育界發(fā)生寒武紀爆炸的時代已經(jīng)來臨，因此，在未來幾年中它將繼續(xù)在運動表現(xiàn)和康復測量中起到關鍵作用而值得被關注。

?結語