矫正鞋(矫形鞋)在儿童足踝问题中的临床应用-博士学位论文-乐康步足踝矫形中心

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1、中图分类号：R318论文编号：10006BY1010115博士学位论文儿童足踝畸形矫形器矫治的生物力学研究作者姓名陈薇学科专业生物医学工程指导教师张明樊瑜波教授培养院系生物与医学工程学院Biomechanicalstudyonorthosescorrectioninchildren’sfootandankledeformitiesADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：ChenWeiSupervisor：Prof.ZhangMingProf.FanYuboS

2、choolofBiologicalScienceandMedicalEngineeringBeihangUniversity,Beijing,China中图分类号：R318论文编号：10006BY1010115博士学位论文儿童足踝畸形矫形器矫治的生物力学研究作者姓名陈薇申请学位级别工学博士指导教师张明樊瑜波职称教授学科专业生物医学工程研究方向生物力学学习时间自2010年9月9日起至2015年12月14日止论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予单位北京航空航天大学学位授予日期年月日摘要足踝部畸形是指足踝部结构或者形态的异常。根据足踝部畸形所

3、在的平面进行划分，在矢状面可以分为尖足和跟足畸形，在冠状面分为内翻和外翻畸形，在水平面还分为内收和外展畸形。从三平面综合来看，还可以分为内旋和外旋畸形。在儿童期对足部畸形进行以生物力学为手段的矫正治疗，有效矫正和控制畸形发展，对改善患儿步态，提高生活质量具有重要的意义。尖足畸形、外翻畸形和内收畸形分别是三种不同平面内典型的足踝部畸形。本研究对这三种畸形采用生物力学评价方式，用矫形器矫治为手段，开展儿童足踝矫正治疗工作并进行长期的效果评估。尖足是脑瘫儿童最常见的足踝部畸形之一。被动的牵引治疗是矫正尖足畸形的最主要的方法，使用踝足矫形器（ankle

4、-footorthoses,AFO）矫正尖足畸形是最常见的矫治方式。但是，有研究指出，对AFO矫正尖足的长期效果是不明确的，这或许是由于AFO仅保持踝关节处于中立位，缺少对小腿三头肌和跟腱的有效牵引，并且，对尖足畸形矫正效果也缺乏定量化的长期的效果评估。因此，本研究在现有的AFO基础上，提出了一种改进的牵引式矫形鞋，选择了88名儿童作为受试者，用生物力学评价方式对这种新的牵引矫形方式和原有的AFO矫形方式进行长期的治疗效果评价。其中28名脑瘫儿童使用新的牵引矫形方式，30名脑瘫儿童使用AFO矫形方式，30名正常儿童作为对照组。随访时间为12个月

5、，每6个月复查一次，并采用足跟与前足的峰值压力比作为评价指标。研究结果表明，使用新的牵引矫形鞋具有显著的长期效果，可以为临床脑瘫儿童尖足畸形矫正提供新的思路。足外翻畸形也是脑瘫儿童最常见的冠状面足部畸形之一。本文提出了区别于评价足外翻的足底压力指标和几何测量指标外的一个新指标——距下关节表观刚度，并希望能将这个指标用于衡量足外翻的程度等级。我们深入分析了足外翻矫正过程中的特点以及规律，并设计了用于足表观刚度的装置，实现表观刚度的定量化测量。我们挑选了19名痉挛型脑瘫足外翻儿童，按照外翻角度将其分为了轻度和中度两组。随后我们对其每只外翻足进行了距

6、下关节表观刚度的测量。发现刚度指标跟外翻角度之间无显著相关性。我们又挑选了痉挛型脑瘫、肌张力低下型脑瘫和正常的外翻儿童各10名，对其进行距下关节表观刚度测量。结果发现不同类别的外翻儿童，其足的刚度值具有显著性差异。以上研究结果表明，距下关节表观刚度是一个独立的指标，运用这个指标或许可以更加准确地描述和预测脑瘫患儿足外翻畸形发展情况。前足内收是水平面内常见的足部畸形，而具有前足内收畸形最多的人群是先天性马蹄内翻足儿童。本研究提出了一种新的夜用型足外展矫形鞋设计思路，提出了采用日用矫形鞋和外展矫形鞋组合的方式对步行后的马蹄内翻足儿童进行足内收畸形的

7、矫治，并对比分析了这种新的矫形方式和传统矫形方式对马蹄内翻足畸形的矫正效果。一共分别有15名儿童接受了丹尼斯布朗支架矫正，20名儿童接受了丹尼斯布朗支架结合日用矫形鞋矫正，18名儿童接受了夜用外展矫形鞋结合日用矫形鞋进行矫正。本研究对患者进行了平均长达44个月的复查随访，并采用了几何参数测量结合足底压力分析的手段对不同矫形方式下马蹄内翻足畸形的程度进行客观的评估。研究结果表明，夜用外展矫形鞋对于矫正前足内收畸形具有显著的优势，同时配合日用矫形鞋进行治疗，可以有效控制尖足和内翻畸形。仅使用丹尼斯布朗支架作为矫正方式的，其尖足、内翻和内收畸形都明显

8、高于其他两组。本研究基于实际的病例基础之上，结果对实际的临床矫正工作提供了新的思路和依据，或许这种新的矫形方式是可以替代传统的矫形方式并用于临床推广。