脑性瘫痪（Cerebral Palsy），又称脑瘫，是指患儿出生前后脑神级系统损伤，导致运动神经元受损而出现的四肢运动功能障碍。脑瘫发病率在新生儿中最为广泛，而脑瘫中80%具有外翻足的症状。临床上观察患者后位时，表现为后足外翻、前足内旋、内侧足弓高度降低，对比影像学数据，结果显示足外翻足弓塌陷是由于距骨活动度大、舟骨下沉、楔骨及跖骨畸形造成。对比侧位X光片的第一跖骨中轴线与水平面的夹角、跟骨跖屈角、第一跖骨在矢状面上的倾斜角度，发现这三个角度有不同程度的改变。因此，为探索脑瘫外翻足内部骨骼的运动学特点，进一步提供更好的矫形支具，我们运用医学影像、数据统计、有限元分析等相结合的方法，对比了正常儿童足和脑瘫外翻足内部骨骼的运动学差异，目的是调查内部骨骼的运动趋势，为鞋类支具的设计和康复治疗提供参考依据。

首先，选取北京市某幼儿园5-6岁儿童105名，其受试者足部无任何损伤和病理特征，受试者跟骨结节、跟腱的近端和远端的中心点通过有经验的康复医师触诊标示，赤脚站立标识板上，测量站稳后舟骨结节与地面的距离，后足的外翻角度在冠状面用MIMICS10.01获得，其舟骨与地面的距离和后足外翻度数通过SPSS18(SPSS Inc., Chicago)统计软件做统计分析。结果发现，后足外翻角度大于15°就需要矫正，且舟骨结节与地面的距离为23.4mm；其次，建立了正常足和外翻足的有限元模型，模型包括骨骼、韧带、软骨、皮肤和软组织，模拟了完全负重位时足部的承载状态，分析了正常足和外翻足的足底压力、舟骨、距骨和前足的运动状态及受载特点，并通过实验测量和影像学进行了模型验证。结果表明，与正常足的足底压力峰值（0.26MPa）、集中在跟骨、第一和第五跖骨区域相比，脑瘫足外翻的足底压力峰值为0.34MPa、集中在内侧跟骨和第一跖骨区域；与正常足的距骨峰值应力1.89MPa和竖直方向的下降位移2.39mm相比，脑瘫外翻足的距骨峰值应力增加67.20%（3.16MPa）和下降位移增加109%（5.00mm）；外翻足的舟骨峰值应力1.52MPa明显高于正常足的1.09MPa，并且应力接触区域移向舟骨结节，下降位移是正常足的2.7倍。

通过精确量化和分析外翻足内部骨骼的运动特点，为患者矫形鞋或鞋垫的设计提供理论参考。

图：足底压力预测和Footscan测试的正常足（NF）和脑瘫外翻足（VF）的结果。