高空着陆很容易对人体关节、韧带和肌肉造成损伤。在所有损伤中,踝关节扭伤最为常见。而在踝关节扭伤病例中,以踝关节内翻扭伤占主要比例。据调查,佩戴踝护具对踝扭伤具有明显的防护作用,可显著降低踝扭伤发生的几率。而且,与柔性踝护具相比,半刚性踝护具的防护效果更好。然而,目前市场上最常见的踝护具,包括防护型对称结构的柔性护具、康复型对称结构及非对称结构的刚性护具,还有少数非对称结构的、简单复合的防护型护具。而专门针对踝关节内翻的防护型半刚性踝护具目前并不多见。这就造成了防护效果不佳、不能满足多样化需求的问题。因此,本课题主要从以下四个方面研究了一种非对称踝关节内翻防护型半刚性踝护具:1、分析人体踝关节生理解剖结构的不对称性及踝关节损伤机理,设计结构互补的非对称结构踝护具。2、以高分子膜和可塑性材料为基础,采用多种制备方法,获得不同类型的踝护具。3、较系统地比较了不同类别踝护具的形态结构与力学性能等。4、开展人体试验,检验踝护具的踝关节内翻防护效果。结果表明,以EVA、硅胶膜和机织金属网,可成功获得一种内侧为柔性、底部和外侧为可塑性的非对称结构的踝护具。人体试验结果表明,该踝护具对人体踝关节内翻有很好的防护效果。外侧的塑形保持性能相较于内侧显著提高,外侧拉伸断裂强度最高可达到12MPa以上,尽管其拉伸伸长相较于内侧有所减小,但是这对防护效果是有利的。疲劳性能研究结果表明,踝护具具有良好的结构稳定性,定负荷条件下回弹率高,塑性变形低。而且,对三种包覆面料的透气性研究结果表明,即使在模拟出汗的状态下,其透气性最高可达到(2102±14)L·m-2·s-1,远高于贴身衣服所要求的透气量。湿态摩擦性优于干态摩擦性,这有利于防护效果的发挥。步态试验结果表明,硅胶膜半刚性踝护具对胫骨前肌和外侧腓肠肌均有显著影响,与赤足状态相比,胫骨前肌更加活跃。EVA膜半刚性踝护具对胫骨前肌有显著影响,股二头肌明显活跃。半刚性踝护具对胫骨前肌的防护,存在显著的性别差异。对男性的防护效果更好,这与文献报道一致。高台跳跃试验结果表明,外侧腓肠肌EMG(肌电图)存在显著的双侧差异,优势侧(右侧)EMG显著大于非优势侧(左侧)。不同防护状态之间的优势侧外侧腓肠肌EMG存在显著性差异,硅胶膜踝护具使优势侧外侧腓肠肌的EMG提高最大。综上所述,本文所研究的非对称结构的踝关节内翻防护型半刚性踝护具,对防护踝关节内翻具有积极作用。尽管如此,本研究还可进一步优化材料和工艺细节,为相关产品开发提供参考。