動態雙足弓支撐概念

人體的足弓是一個獨特且典型的構造，在長時間走路或跑步的情況下對於整體的足壓分佈以及動態穩定扮演著重要的角色。無論在站立、行走、跑步或是跳躍，足弓皆提供不可獲缺的功能，它被稱為人體避震系統，它也經常被比喻為彈簧，因為有著足夠的柔軟度，提供人體動作時的吸震、穩定，並避免足底的血管及神經受到壓迫，進而降低骨骼肌肉間的磨損以及腳底受傷發生的風險，再者，人們也倚賴足弓儲存能量，將地面反作用力回饋至下一個步伐，使身體在動作進行上更加省力並能夠減少能量上的消耗。

足弓是由跗骨和蹠骨所組合而成，周邊韌帶及肌肉會幫助其穩定以及強化弓型結構，以利支撐人們站立時的體重。足弓是由縱弓(Longitudinal arch)和橫弓(Transverse arch)所組成(如下圖)。橫弓近年被證實與足部勁度息息相關，然而，市面上的鞋子大多以內側縱弓支撐為主，主要希望能夠透過外在的支撐元件，分散足底所承受的壓力以及在足部活動時給予支撐，使得足部的結構隨時皆能夠維持適當的功能範圍。然而，當足弓過度承受反覆的衝擊或是足部產生疲勞時，會導致彈性變差，進而影響足弓避震效果；無法吸收身體重量及地面反作用力，造成傷害發生比率增加。縱弓高度下降及過度外旋的足弓，會連帶影響至下肢，甚至造成下肢傷害的發生，例如常見的內側脛骨疼痛症候群、足底筋膜炎、蹠骨形變、應力性骨折、髕骨股骨症候群等等。

若想改善足弓塌陷，有研究指出如果縱弓塌陷，可利用橫弓來強化。2020年國際知名學術期刊Nature發表了一篇研究(Venkadesan et al., 2020)，觀察足弓剛性對於足步負荷的影響，研究發現橫弓對於總體足部支撐給予重要貢獻。研究人員透過大體之足部試驗，將支撐橫弓的韌帶剪除，使得足部勁度減少達40%，而將支持縱弓的韌帶移除，足部勁度僅減少23%，同時也發現在足部承受負荷時，橫弓扮演關鍵角色，它可以連帶影響內側及外側縱弓，形成三足弓支撐的曲面。在相較以往，大部分的研究皆著重於縱弓，近期，學者們認為橫弓是一個值得再更深入探討的結構。

經過長時間運動後身體勢必會產生疲勞，過去研究報告曾指出，長跑運動員在訓練或比賽期間下肢傷害發生機率為19.4%至79.3%，如足弓塌陷就是典型的疲勞後症狀，對此多數民眾會使用足弓支撐鞋墊或襪子等方式進行足部的保護。動態雙足弓支撐墊可嵌入於鞋墊中成為具支撐功能之鞋墊，亦可依此原理透過紡織技術開發功能運動襪。

運動鞋為目前運動休閒用品中，最能善用機能性材料及發揮功能性設計的產品。一般而言運動鞋的功能在於減少運動傷害，因此鞋子需要好的避震功能才能降低運動時作用在人體的巨大衝擊力；足底壓力必須平均分散，足底壓力過大會導致足底局部軟組織受傷而潰瘍；另外鞋子也需要能穩定，才能保護關節，預防扭傷。動態雙足弓支撐鞋墊在腳掌底凹陷足弓處提供支撐，支撐墊有體積較大的縱弓墊塊及體積較小的橫弓墊塊，具有減少運動傷害，並提升運動表現的功能。

除了運動鞋，其實最貼近我們足部的是襪子，近年來運動鞋的功能開發已趨穩定成熟，大家也開始注重襪子的功能，越來越多民眾寧願多花一點經費選擇更具功能性的運動襪。運動襪能使我們的足底壓力分配平均，平均的足底壓力減少了足底硬化的角質或足底軟組織因壓力過大、過度摩擦而造成的潰瘍；動態雙足弓支撐墊能透過橫弓協助縱弓，進而加強足弓彈性並能輔助足弓支撐，有效減緩足弓疲勞，此外足弓處的環狀彈力材料能幫助橫弓維持弓型結構，功能類似支撐橫弓的韌帶，因此足有動態雙足弓支撐概念的機能運動襪，能藉由紡織技術減少運動傷害並提升運動表現。

當人們在享受運動樂趣的過程中，大家也意識到周邊配件功能性及保護性的重要性，因此民眾越來越重視機能運動用品的效果。動態雙足弓支撐的價值在利用人體動作分析的概念，以生物力學、運動醫學、人體工學為主軸，設計出有保護功能，減少運動傷害，並提升運動表現的動態雙足弓支撐機能產品。

參考文獻 :

Venkadesan, M., Yawar, A., Eng, C. M., Dias, M. A., Singh, D. K., Tommasini, S. M., . . . Mandre, S. (2020). Stiffness of the human foot and evolution of the transverse arch. Nature, 579(7797), 97-100.

中華國發明專利，發明第 I 792537 號，動態雙足弓支撐墊。