摘要
人们日常的行走或运动都离不开足部的参与，拥有健康的足部是舒适生活的基础保障。据美国足部医学协会统计，约80%的人在生活中受到过足部疾病的困扰，其中拇外翻（Hallux Valgus,HV）是引起成年女性足部疼痛的主要原因之一。因此根据拇外翻畸形的产生机制，为患有拇外翻畸形的群体设计生产出兼具功能性与舒适性的拇外翻矫形器已成为迫切需要。 本次研究从引起拇外翻畸形的足弓缺陷出发，探究不同厚度的足弓垫支撑对患者主观舒适度、足底压力分布及肌肉疲劳度的影响。将主客观实验数据应用于拇外翻矫形器的设计实践中。此次研究不仅可为后续的拇外翻研究提供研究基础，也为今后有关拇外翻矫形器市场的细分提供理论依据。 本次研究招募16名成年女性拇外翻患者参与实验，目的为确定拇外翻矫形器的功能性因素。实验变量为足弓垫厚度（无足弓垫、5mm足弓垫、10mm足弓垫及15mm足弓垫），无足弓垫组别作为对照组。足底压力实验分别获取被试人员加穿足弓垫时的足底压力分布数据（PlantarPressure,PP），肌肉疲劳实验获取被试人员匀速运动过程中的拇展肌、胫骨前肌以及腓肠肌的表面肌电信号值(Surface Electromyography,sEMG)，对比分析对照组与实验组的实验数据差异。此外本研究将通过视觉模拟量表（Visual Analogue Scale,VAS）从主观角度获取被试人员加穿不同厚度足弓垫的舒适度评价。 足底压力实验结果显示，较对照组，三组厚度足弓垫都可引起第一跖骨以及第五跖骨的压强值显著下降，且5mm足弓垫组第一跖骨区域的压强最小；表面肌电信号实验结果显示，足弓垫的使用对胫骨前肌以及腓肠肌的疲劳度没有显著性影响（P＞0.05），但是会减缓拇展肌的疲劳度，且具有显著性（p＜0.05），其中5mm足弓垫组的减缓效果最优。 通过对实验结果的分析可知，三种厚度的足弓垫都可重新平衡足底压力分布、避免区域压强过大，相应的足弓垫的使用都可有效缓解足部肌肉拇展肌的疲劳度，且5mm足弓垫对于缓解肌肉疲劳效果更加明显；通过主观舒适度的评价数据可知，5mm足弓垫最舒适，综合来看，5mm足弓垫更适合拇外翻患者使用。 最后，将前瞻性实验结果应用于拇外翻矫形器设计实践中。总结市场现有拇外翻矫形器的优劣势，探寻实验结果在拇外翻矫形器设计中的实践意义，找寻设计动机与切入点，开展设计实践部分。通过定性访谈总结目标用户需求，提取产品功能、实验结果、人机尺寸及产品结构中与用户需求相契合的设计要素，进行拇外翻矫形器设计与开发工作，并通过舒适度评估量表（Comfort Rating Scales,CRS）对最终设计进行测评。
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