Transcript 生物醫學工程研習會 與大師對談 - Rehab Lab

搖桿式鞋底對糖尿病患者行走時壓力中心的影響
CENTER OF PRESSURE ON DIABETIC SUBJECTS WITH ROCKER SOLE SHOES
林依薇1
楊世偉2 龍希文3 國立陽明大學 復健科技輔具研究所
Institute of Rehabilitation Science and Technology, National YangMing University
Institute of biomedical Engineering, National Yang-Ming University
一、中文摘要
糖尿病影響全球眾多的人口，在台灣已經是十大死因
之第四位，所產生的周邊神經病變併發症會導致前足高足
壓而容易產生潰瘍，若傷口控制不良可能使病情加重而截
肢造成永久性的傷害。
周邊神經病變在足部重要症狀為蹠骨長繭與足底乾燥
平滑，具緩衝功能的脂肪組織減少，軟組織變硬進而影響
關節活動度，因感覺異常讓足部保護知覺喪失。這些都可
能造成高前足壓而導致潰瘍；在國外，搖桿鞋(Rocker
Shoes)已是一廣泛應用於降低前足足底壓力的鞋具，但
關於搖桿鞋翹角擺放位置、足壓改變情況等相關研究仍為
少數。
本研究擬給予糖尿病受測者穿著不同翹角擺放位置之
搖桿鞋，探討其行走時足底壓力改變情形及足底壓力中心
速度的變化。
Abstract
Diabetes Mellitus affected the much population in the world, in
Taiwan is the 4th cause to die. The complication of the diabetes
mellitus neuropathy resulted in high foot plantar pressure to ulcerate
easily and the amputation appeared in the wound bad control.
The peripheral neuropathy symptom were callus, dry as well as
slippery skin, cushion decrease and soft tissue stiffer lead to limited
ROM, sensory deficited .
Toe-only rocker shoes have been prescribed to diabetic patients
for decreasing plantar pressure and thus avoid ulceration generation.
However, it is still unclear whether the best reduction pressure
rocker would benefit in kinetics and kinematics effect. Analyzing
velocity of Cop (center of pressure) is a useful method to evaluate
stance phase of gait pattern.
二、材料與方法
本研究實驗對象為第二型糖尿病患者，受測者皆為
45歲以上，能獨立行走一百公尺以上者。受測者若包含
以下數種情況將予以排除：足部發生水腫，有影響步態
的其他病變，下肢關節異常或病變者，如退化性關節
炎…等、無法下床行走者、肌肉無正常功能者。糖尿病
受測者總計有16位，男性與女性各有8位，介入情況分
別為赤足、穿著基準鞋、55%搖桿鞋、60%搖桿鞋、65%
搖桿鞋共五種狀況(%代表搖桿鞋轉折點toe rocker
pivot位置於由鞋跟算起所佔的全鞋長百分比，三雙鞋
跟有同樣的足跟搖桿heel rocker設計)行走於10公尺步
道上。
儀器方面為量測行走時動態足底壓力變化、
鞋內壓力變化變化與時間空間參數(步頻、步速等)。本
研究以Pedar鞋內式足壓量測系統量測不同狀況下協內
壓力的改變(圖二)，取樣頻率定為50Hz，另外配合
footscan (RSScan International Co., Belgium)公司
所生產足底壓力量測系統，設定取樣頻率500Hz，搭配
footscan7.0軟體做足底壓力資料收集與量測足底壓力
中心(CoP)，並利用Matlab 6.0計算其速度變化。
% of total shoe length
55%
60%
65%
圖一、 實驗用搖桿鞋草圖(Solidwork 2006)與成
品
圖二、壓力量測系統：鞋內
式In-Shoe Pedar (Novel,
Inc)
圖三、足底壓力量測
系統RS Scan (Foot
Scan system)
三、結果與討論
實驗結果顯示，穿著搖桿鞋與赤足、基準鞋在步頻及
步速方面無統計上的差異，表示穿著搖桿鞋不會降低受測
者行走速度。
在Cop方面，穿著搖桿鞋之後第二個速度的極值(代表
步態週期ankle rocker phase速度)與赤足及基準鞋皆有
顯著降低(<0.05)，在走路速度及步頻不變下，表示穿著
搖桿鞋可幫助踝關節做出推進時加速的速度，達到節省踝
關節能量的功用。
在壓力改變方面，穿三雙搖桿鞋皆能有效將低前足及
族跟的足壓，可預防因高足壓產生的足底潰瘍。
peak pressure in masks
4
2
55%
0
-2
60%
Heel
Mid foot
M1
M2
M345
T1
T2-5
65%
-4
-6
圖五、裸足、基準鞋、
55%搖桿鞋、60%搖桿
鞋、65%搖桿鞋的CoP
比較
國立陽明大學 醫學工程研究所 復健工程實驗室 網址 http://rehab.ym.edu.tw/
圖六、與基準鞋相比時，
55%搖桿鞋、60%搖桿鞋、
65%搖桿鞋對足底壓力
的減壓效果