Feature Extraction of Foot Movement Based on Plantar Pressure Distributions / 医用生物力学

Objective To analyze the statistical behavior of plantar pressure distribution, extract the characteristics of foot movement, and provide references for application of gait recognition in medical clinical diagnosis, rehabilitation training and public health. Methods The collected foot pressure data were prepossessed, statistical analysis on the data was performed, the footprint reconstruction was realized, and the pressure distribution rates of the footprints, segmented regions and each region were compared and analyzed, so as to decompose the foot motion characteristics. Results Based on the cross point of pressure peak curve in different regions, the plantar region was divided into toe region, metatarsal region, arch region and heel region, which could accurately extract the foot movement characteristics. Conclusions The peak plantar pressure is used to extract the characteristics of foot movement, which is divided into landing stage, whole foot contact stage, heel tiptoe stage and ground off stage.

Comparação da distribuição de pressão plantar em sujeitos com pés normais e com pés planos durante a marcha / Comparison of plantar pressure distribution in subjects with normal and flat feet during gait

O objetivo do estudo/pesquisa foi verificar possíveis relações entre a queda do arco longitudinal medial, mensurada em situação estática pela altura do osso navicular e um conjunto de variáveis relacionadas à distribuição de pressão plantar, mensuradas em situação dinâmica. Participaram do estudo 11 (onze) sujeitos do gênero masculino, comidade média de 21 anos ± 3 anos, massa corporal 74 kg ± 10 kg e estatura 175 cm ± 4 cm. Para aquisição dos dados de Distribuição de Pressão Plantar (Pico de Pressão, Pressão Média, Área de Contato e Carga Relativa), foi utilizado o Novel Emed-AT System com uma taxa de amostragem de 50 Hz e para análise da Altura do Navicular para classificação dos sujeitos em grupos, foi utilizado o protocolo Navicular Drop Test proposto por Brody (1982). Os dados foram comparados a partir dos resultados da aplicação da estatística não paramétrica através do teste U de Mann-Whitney com p ? 0,05. Os resultados demonstraramque os grupos foram significativamente diferentes entre si, na região do mediopé, em todas as variáveis analisadas, sendo que foram encontrados os maiores valores médios no grupo dos indivíduos com os Pés Planos. Também apresentaram diferenças significativas na variável Área de Contato, Carga Relativa, Pico de Pressão Plantar e Pressão PlantarMédia quando comparados os grupos. Os resultados demonstram a importância que se deve dar aos sujeitos com pés planos, pois alterações na Distribuição de Pressão Plantar estão associadas ao surgimento de desconforto e também de lesões.

The aim of this study was to determine the possible relationship between loss of the normal medial longitudinal arch measured by the height of the navicular bone in a static situation and variables related to plantar pressure distribution measured in a dynamic situation. Eleven men (21 ± 3 years, 74 ± 10 kg and 175 ± 4 cm) participated in the study. The Novel Emed-AT System was used for the acquisition of plantar pressure distribution data (peak pressure, mean pressure, contact area, and relative load) at a sampling rate of 50 Hz. The navicular drop testproposed by Brody (1982) was used to assess the height of the navicular bone for classification of the subjects. The results were compared by the Mann-Whitney U test, with the level of significanceset at p ? 0.05. Differences were observed between the two groups in the mid-foot regionfor all variables studied, with the observation of higher mean values in subjects with flat feet. There were also significant differences in contact area, relative load, peak pressure, and mean pressure between groups. The present study demonstrates the importance of paying attentionto subjects with flat feet because changes in plantar pressure distribution are associated with discomfort and injuries.

Fraturas intra-articulares do calcâneo: análise clínica e biomecânica / Intraarticular calcaneal fracture: a clinical and biomechanical analysis

OBJETIVO: Verificar as variáveis de distribuição da pressão plantar de pacientes submetidos a tratamento cirúrgico de fratura de calcâneo e correlacioná-las com duas diferentes vias de acesso cirúrgico. Métodos: Os autores estudaram 15 pacientes com idade entre 20 e 53 anos (média de 40,06 anos) que apresentaram fraturas intra-articulares do calcâneo, submetidos ao tratamento cirúrgico por duas vias de acesso cirúrgico, a via lateral e a via do seio do tarso. Avaliaram a distribuição da pressão plantar, correlacionando essas variáveis com as duas vias de acesso. A avaliação da distribuição da pressão plantar foi rea-lizada através do sistema Pedar (Novel, GmbH, Munique, Alemanha), verificando o pico máximo de pressão do retropé e do antepé do lado fraturado e do lado normal. RESULTADOS: A média das pressões máximas dos plantigramas do retropé dos pés operados pela via de acesso lateral e pela via curta não apresentou diferença estatística entre as duas vias de acesso (t = 0,11; p = 0,91), bem como a média das pressões máximas dos plantigramas do antepé também não mostrou diferença estatística significativa (t = -0,48; p = 0,64). CONCLUSÃO: Os autores concluíram que não houve diferença estatística entre as médias dos picos máximos de pressão do retropé e do antepé do lado operado, comparados com o lado normal, bem como não houve diferença estatística dessas variáveis comparadas com a via de acesso cirúrgico utilizada.

OBJECTIVE: Verify the variables of plantar pressure distribution of patients submitted to surgical procedure for calcaneal fracture, and correlate them with two different surgical approaches. Method: The authors studied 15 patients between 20 and 53 years of age (average 40.06 yrs.) who had intra-joint calcaneal fractures, submitted to surgical treatment by means of two different approaches: the lateral and the sinus tarsi. The authors checked the plantar pressure distribution by correlating these variables with the two different surgical approaches. The plantar pressure distribution was assessed using the Pedar System (Novel, Gmbh, Munich, Germany), by checking the maximum peak of the hindfoot and forefoot pressure on the affected and the normal sides. RESULTS: the mean maximum pressure of the hindfoot plantigram in both approaches showed no statistical difference (t=0.11; p=0.91), as well as the mean maximum pressure of the forefoot plantigram (t=-0,48; p=0,64). CONCLUSION: The authors have concluded that there were no significant statistical differences between the average maximum peak of the hindfoot and forefoot pressure on the affected side as compared to the normal side, and these variables have showed no differences when compared to the surgical approach used.