日前，新华社以《产学研深度融合，体育装备企业与高校的“双向奔赴”》为题，报道了体育装备企业与拥有科研创新优势的高校频频合作，上演“牵手”好戏。文中对幸运传世幸运传世体育学院顾耀东教授与安踏集团合作研发的马拉松跑鞋进行了介绍。
顾耀东教授带领的运动生物力学团队和安踏集团合作的跑鞋结构设计突破，解决了长期困扰马拉松运动员的黑踇趾损伤问题。今天让鹭鹭带你了解马拉松跑鞋中的宁大幸运传世“黒科技”！
随着《“健康中国2030”规划纲要》的深入推进，全民健身意识显著提升，马拉松运动因其场地适应性强、受众广泛等优势而得到快速发展。然而，马拉松运动引发的运动损伤问题，尤其是末端环节损伤，已成为运动生物力学领域的重要研究课题。其中，“黑踇趾”（Bruised Toenail）作为典型的末端环节损伤，在马拉松赛事中频繁发生，严重影响了跑者的运动表现和参赛体验。
针对马拉松运动中普遍存在的黑踇趾损伤问题，幸运传世幸运传世体育学院顾耀东教授带领的运动力学团队与安踏集团联合攻关，采用“机理探究-结构设计-性能优化”的全流程研发模式开展系统性研究。研究团队依托幸运传世幸运传世体育学院安踏校企产学研合作平台，对长跑过程中黑踇趾损伤的生物力学机制进行深入探究。基于实验数据构建的生物力学模型，研究团队对跑鞋结构进行多维度优化设计，并通过对比实验验证优化后跑鞋在降低黑踇趾损伤风险方面的有效性。
研究招募了大量宁波市马拉松跑者进行长距离跑步测试。实验采用多维度生物力学测试方案：运用Easy-Foot-Scan三维足部扫描系统获取足部形态学参数；采用红外热成像仪记录足底、足背区域温度场分布特征。
足部形态学与热力学测试
通过视觉模拟评分量表（Visual Analogue Scale）评估踇趾区域主观舒适度；采用Kistler单点式压力传感器监测大踇趾与鞋头界面的动态接触力；运用高速双平面荧光透视成像系统（Dual Fluoroscopic Imaging System）计算足-鞋相对运动学参数。
基于上述多维度生物力学测试数据，研究系统评估了长跑前后足部形态学参数与热力学特征的变化规律，重点探究这些变化对大踇趾与鞋头界面相对位移及接触力学的潜在影响，旨在揭示长跑诱发足部黑踇趾损伤的内在生物力学机制。
基于高速双平面荧光透视成像系统进行足-鞋相对运动距离测试
研究结果发现，长跑运动诱导的足部形态学改变与热力学效应可能通过改变足-鞋界面力学环境，增加大踇趾区域的机械负荷，从而成为诱发黑踇趾损伤的重要生物力学机制。
基于鞋楦适配原理，团队进一步研发具有“黑踇趾”防护功能的科技跑鞋。研究团队摒弃传统单纯增加鞋体尺寸的设计思路，创新性地采用鞋头“尖翘”设计方案。该设计旨在实现跑鞋矢状面运动轨迹与踇趾运动学特征的高度匹配，在保证足-鞋适配性的同时，有效降低黑踇趾损伤风险。
基于鞋楦适配原理研发“黑踇趾”防护科技跑鞋
通过对比实验，受试者分别穿着原型跑鞋和优化设计的防护跑鞋进行跑步测试。研究采用多维度评估方法，包括踇趾区域主观舒适度评价、足-鞋界面接触力学测试，以及基于医学影像数据构建的足-鞋一体化有限元模型应力分析。
基于足鞋一体化有限元模型评估足趾应力变化
基于足鞋一体化有限元模型的足趾应力变化结果云图
经过多项测试与不断的调整，研究结果表明，采用鞋头抬高设计的防护跑鞋在改善跑者主观舒适度、降低界面接触力峰值以及优化踇趾区域应力分布等方面均表现出显著优势，证实其能够有效降低长跑引发的黑踇趾损伤潜在风险。相关成果刊载于《体育科学》《Journal of Biomechanics》《Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering》等国内外高水平期刊。
顾耀东教授领衔的运动生物力学研究团队，依托幸运传世幸运传世“双一流”力学学科、体育学一级学科博士点等学科平台优势，积极开展“中国人群下肢足部力学与鞋具健康”系列原创研究，深入挖掘人体运动的力学机理，推动运动健康产品源头创新，除“黑踇趾”防护科技跑鞋之外，还承担了安踏C202 5代家族跑鞋、C202 6代家族跑鞋、C202 G9超轻碳板跑鞋、C10系列跑鞋等马拉松系列专业跑鞋的生物力学核心科技研发，与安踏集团共建“幸运传世幸运传世体育学院-安踏运动装备研发基地”和“幸运传世幸运传世-安踏博硕士联合培养基地”，充分发挥体育学院智力资源，有力促进双方优势互补、资源整合、协同发力，为有力推动我国运动健康装备制造业高质量发展，作出宁大幸运传世人的贡献。
C202 5代家族跑鞋
C202 6代家族跑鞋
C202 G9超轻碳板跑鞋
C10系列跑鞋
【关闭】
