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CN104908319A - 一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫 - Google Patents

一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫 Download PDF

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CN104908319A CN201510216521.5A CN201510216521A CN104908319A CN 104908319 A CN104908319 A CN 104908319A CN 201510216521 A CN201510216521 A CN 201510216521A CN 104908319 A CN104908319 A CN 104908319A
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orthopedic insoles
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orthopedic
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shoe pad
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王红
施敏超
张莉
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QINGDAO UNIQUE PRODUCTS DEVELOP CO Ltd
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QINGDAO UNIQUE PRODUCTS DEVELOP CO Ltd
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Abstract

本发明提供了一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫,制备简单省时且能提高矫形效果。制备方法包括:获取足底信息和步态特征;基于足底信息和步态特征,生成矫形鞋垫的三维模型;基于矫形鞋垫的三维模型,3D打印矫形鞋垫。根据足底信息和步态特征设计矫形鞋垫的三维模型,然后采用3D打印技术打印矫形鞋垫,使得矫形鞋垫的设计和制备简单易操作,耗时短且设计准确性高,提高对患者足部的矫形效果。

Description

一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫
技术领域
本发明属于康复医疗辅具技术领域,具体地说,涉及一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫。
背景技术
患先天扁平足,走远路脚底会疼;长期穿高跟鞋导致拇指外翻,走路时脚趾也会疼;走路外八字,鞋底局部磨损严重,致使走路容易累等等。对于上述的常见的足底疾患,人们通常会置之不理。但医生指出,若不重视矫治足底疾病,随着时间的推移,很容易发展呈膝关节、骨盆、脊柱等部位的疼痛,甚至会导致全身身体力学失衡。
事实上,人们所熟知的扁平足、拇外翻、后跟骨刺、“长短脚”等大部分足底疾患都可以通过医用矫形鞋垫来缓解和治疗。人体足部结构复杂,由28块骨头以及肌肉、肌腱和韧带结合而成,而每个人的脚型又不一样,韧带的松弛程度也不一样,定制的矫形鞋垫弧度或软硬度能更好的与患者的脚掌吻合。通过正确矫正足底的压力分布,给予合理支撑,从而达到缓解足底疾病症状的目的。
目前矫形鞋垫的定制步骤包括:诊断评估、足底压力测试、足底取型制作石膏“阴型”、灌制石膏“阳型”、修型、根据石膏模型制作鞋垫、打磨加工、患者试样、交付使用等步骤。定制过程中很大程度上以来康复医生和康复器械工程师的职业经验,难以保证准确性;且因操作复杂费时,需要患者和康复医生和康复器械工程师合作完成,导致制作成本高,交付时间长;而且使用材料的各处软硬度固定单一,难以达到最佳矫形效果。
发明内容
本发明提供了一种矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫,解决现有矫形鞋垫制备方法中存在的制备过程复杂、定制时间长且成本高、定制准确度低的技术问题,实现制备定制简单且提高矫形鞋垫矫形康复效果的技术效果。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案予以实现:
提出一种矫形鞋垫的制备方法,包括以下步骤:获取足底信息;获取步态特征;基于所述足底信息和所述步态特征,生成矫形鞋垫的三维模型;基于所述矫形鞋垫的三维模型,3D打印矫形鞋垫。
进一步的,获取足底信息,具体为:接收三维扫描仪获取的足部三维扫描形态信息。
进一步的,所述分析足底的步态特征,具体为:基于行走步态,进行关节活动度、时间距离参数和/或运动学参数的测量。
进一步的,在生成矫形鞋垫的三维模型之后,所述方法还包括:设定所述矫形鞋垫的三维模型内部的填充结构和填充率,以改变所述矫形鞋垫的局部密度。
进一步的,所述填充结构为蜂窝状结构。
进一步的,所述3D打印的材料为热塑性树脂。
进一步的,所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
提出一种矫形鞋垫,采用上述的矫形鞋垫的制备方法制备;所述矫形鞋垫的制备方法包括:获取足底信息;获取步态特征;基于所述足底信息和所述步态特征,生成矫形鞋垫的三维模型;基于所述矫形鞋垫的三维模型,3D打印矫形鞋垫。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明实施例提出的矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫中,采用三维扫描仪获取患者足部的足底信息,以及基于患者的行走步态,进行患者的步态分析,得到患者步态特征数据,结合足底信息和步态特征,设计出矫形鞋垫的三维模型,并基于矫形鞋垫的三维模型,采用3D打印技术,打印出矫形鞋垫;这使得矫形鞋垫的测量、设计和制作过程数字化,操作简单且准确性高,简化了矫形鞋垫的设计过程和设计时长,缩短设计工期,从而降低了设计成本,并且医工信息沟通顺畅,使得设计与制作的准确度高,能提高矫形鞋垫的矫形康复效果。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本发明实施例提出的矫形鞋垫的制备方法流程图;
    图2为本发明实施例提出的矫形鞋垫的示意图。
具体实施方式      
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
如图1所示,为本发明实施例提出的矫形鞋垫的制备方法流程图,方法包括以下步骤:
步骤S11:获取足底信息。
康复医师使用三维扫描仪,尤其是专业的三维激光足底扫描仪或手持式三维扫描仪,能够准确获取患者的足部三维形态信息。此类三维扫描仪精度优于0.1mm,能在较短时间内准确获取患者的足底信息。
步骤S12:获取步态特征。
康复医师采用定量步态分析法,借助专门设备或器械,例如卷尺、秒表、量角器等测量器械,加上能留下足印的相应物品来观察行走步态,进行关节活动度、时间距离参数、运动学参数测量,得出可记录并能计量的资料,这些参数和资料表征了患者的步态特征。
然后,按照下表一提供的根据鞋垫设计软件要求的《生物力学与步态分析记录》填写测量结果与诊断结果。
表一
在获取了患者的足底信息和步态特征信息之后,康复医师可以通过互联网将这些信息发送给制备商;制备商在接收到这些信息后,可以通过互联网与患者进行沟通确认。
步骤S13:基于足底信息和步态特征,生成矫形鞋垫的三维模型。
制备商在与患者沟通确认后,使用矫形鞋垫专业设计软件,导入足底信息与步态特征信息,也即足部三维扫描数据和步态特征数据,生成矫形鞋垫的三维模型。
制备商还可以根据康复医师与患者的沟通诊断结论与建议,对矫形鞋垫进行局部结构与硬度的调整。具体的,可以在矫形鞋垫的三维模型中,设定其内部的填充结构和填充率,以能改变矫形鞋垫局部密度,达到根据足部受力特点改变鞋垫硬度的效果,提高患者穿戴的舒适性,进而也能提高矫正效果。
例如,采用蜂窝状结构的填充结构,在模型的不同部位设置不同的填充率,也即不同的蜂窝密度来代替实心结构,使得矫形鞋垫的受力更符合足部的受力特点。
必要时,制备商可以通过互联网,将矫形鞋垫的三维模型发送给康复医师和患者进行确认。
步骤S14:基于矫形鞋垫的三维模型,3D打印矫形鞋垫。
在设计出矫形鞋垫的三维模型之后,将矫形鞋垫的三维模型导入3D打印机,采用3D打印机打印出矫形鞋垫。
打印材料选取适合基于FDM(Fused Deposition Modeling熔融层积成型)技术的3D打印成型工艺的热塑性树脂材料;例如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)等。
基于上述的矫形鞋垫的制备方法,本发明实施例还提出一种矫形鞋垫,该矫形鞋垫采用上述的矫形鞋垫的制备方法来制备。
如图2所示,为一个针对扁平足患者设计的矫形鞋垫实施例,矫形鞋垫由足弓垫1和鞋垫本体2组成,结构形状根据《生物力学与步态分析记录》中的信息通过设计软件确定。足弓垫1填充结构密度低,从而降低硬度,提高弹性;鞋垫本体2填充结构密度高,从而硬度高,弹性小。
本发明实施例提出的矫形鞋垫的制备方法和矫形鞋垫,采用3D打印技术来打印矫形鞋垫,使得矫形鞋垫的制作更加简单,而在设计过程中,针对3D打印技术,只需收集患者足底信息和步态特征,设计出矫形鞋垫的三维模型即可,简化了矫形鞋垫的设计步骤;从而,从设计到制作,本发明实施例提出的矫形鞋垫的制备过程数字化实现,操作简单且准确性高,提高了矫形鞋垫的矫形康复效果,且设计和制作周期短,降低了成本。
应该指出的是,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种矫形鞋垫的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取足底信息;
获取步态特征;
基于所述足底信息和所述步态特征,生成矫形鞋垫的三维模型;
基于所述矫形鞋垫的三维模型,3D打印矫形鞋垫。
2.根据权利要求1所述的矫形鞋垫的制备方法,其特征在于,获取足底信息,具体为:接收三维扫描仪获取的足部三维扫描形态信息。
3.根据权利要求1所述的矫形鞋垫制备方法,其特征在于,所述分析足底的步态特征,具体为:
基于行走步态,进行关节活动度、时间距离参数和/或运动学参数的测量。
4.根据权利要求1所述的矫形鞋垫制备方法,其特征在于,在生成矫形鞋垫的三维模型之后,所述方法还包括:
设定所述矫形鞋垫的三维模型内部的填充结构和填充率,以改变所述矫形鞋垫的局部密度。
5.根据权利要求4所述的矫形鞋垫制备方法,其特征在于,所述填充结构为蜂窝状结构。
6.根据权利要求1所述的矫形鞋垫制备方法,其特征在于,所述3D打印的材料为热塑性树脂。
7.根据权利要求6所述的矫形鞋垫制备方法,其特征在于,所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
8.一种矫形鞋垫,其特征在于,采用如权利要求1-7任一项所述的矫形鞋垫的制备方法制备。
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