Sagittal subtalar and talocrural joint assessment between barefoot and shod walking: A fluoroscopic study

Benjamin D.McHenry

Gait & Posture

Volume 72, July 2019, Pages 57-61

Highlights

Ability to directly measure hindfoot kinematics of shod gait using fluoroscopy.

Shoes significantly reduced initial and peak talocrural plantarflexion.

Increase in plantarflexion during shod gait at the subtalar joint.

Abstract

Background

While wearing shoes is common in daily activities, most foot kinematic models report results on barefoot conditions. It is difficult to describe foot position inside shoes. This study used fluoroscopic images to determine talocrural and subtalar motion.

Research Question

What are the differences in sagittal talocrual and subtalar kinematics between walking barefoot and while wearing athletic walking shoes?

Methods

Thirteen male subjects (mean age 22.9 ± 2.9 years, mean weight 77.2 ± 6.9 kg, mean height 178.2 ± 3.7 cm) screened for normal gait were tested. A fluoroscopy unit was used to collect images during stance. Sagittal motion of the talocrural and subtalar joints of the right foot were analyzed barefoot and in an athletic walking shoe.

Results

Shod talocrural position at heel strike was 6.0° of dorsiflexion and shod peak talocrural plantarflexion was 4.2°. Barefoot talocrural plantarflexion at heel strike was 4.2° and barefoot peak talocrural plantarflexion was 10.9°. Shod subtalar position at heel strike was 2.6° of plantarflexion and peak subtalar dorsiflexion was 1.5°. The barefoot subtalar joint at heel strike was in 0.4° dorsiflexion and barefoot peak subtalar dorsiflexion was 3.5°. As the result of wearing shoes, average walking speed and stride length increased and average cadence decreased. Comparing barefoot to shod walking there was a statistical significance in talocrural dorsiflexion and at heel strike and peak talocrural dorsiflexion, subtalar plantarflexion at heel strike and peak subtalar dorsiflexion, walking speed, stride length, and cadence.

Significance

This work demonstrates the ability to directly measure talocrural and subtalar kinematics of shod walking using fluoroscopy. Future work using this methodology can be used to increase understanding of hindfoot kinematics during a variety of non-barefoot activities.

バックグラウンド：

靴を履くことは日々の活動では一般的ですが、ほとんどの足の運動モデルは素足での結果を報告しています。靴の中の足の位置を説明するのは難しいです。この研究では、透視画像を使用して距丘運動と距骨下運動を判定しました。

研究質問：

裸足で歩くときと運動用のウォーキングシューズを履いている間での矢状方向の滑走運動と距骨下運動学の違いは何ですか？

方法：

正常な歩行についてスクリーニングされた１３人の男性被験者（平均年齢２２．９±２．９歳、平均体重７７．２±６．９ｋｇ、平均身長１７８．２±３．７ｃｍ）を試験した。立脚状態の間に画像を収集するために蛍光透視装置が使用された。右足の距側関節と距骨下関節の矢状方向の動きを素足で、また運動用のウォーキングシューズで分析した。

結果：

踵の打撃時の距骨頭側の正位置は背屈の6.0°であり、峰側丘部の背側背屈は4.2°であった。踵の打撃時の裸足の距骨足底屈は4.2°であり、裸足のピーク距骨足底屈は10.9°であった。かかとの打撃時の正中距骨下位置は2.6°の足底屈であり、最高距骨下背屈は1.5°であった。かかとの打撃時の裸足の距骨下関節は0.4°の背屈であり、裸足のピークの距骨下背屈は3.5°であった。靴を履いた結果、平均歩行速度と歩幅が増加し、平均ケイデンスが減少しました。裸足を挫折歩行と比較すると、距骨背側屈および踵側背屈およびピーク側距側背屈、踵側背側および距骨下背屈における距骨下屈、歩行速度、歩幅、およびケイデンスにおいて統計的有意性があった。

意義：

この作品は、透視法を使用して、サドルウォーキングの距丘運動および距骨下運動学を直接測定する能力を実証しています。この方法論を用いた将来の研究は、様々な素足ではない活動中の後足の運動学の理解を深めるために使用することができる。