一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊及其制作方法與流程

本發明涉及一種鞋墊，特別涉及一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊及其制作方法。

背景技術：

關于糖尿病患者足部減壓和防護的鞋墊及鞋具以國外研究居多，國內相關研究較少。現階段研究主要從抗菌、藥劑浸泡布料包裹鞋墊、挖洞做減法防止潰爛部位與鞋墊接觸、穴位凸起按摩、發熱裝置的填埋、材料組合減壓、壓力傳感監測和反饋穿著者足底壓力等方面展開。

近幾年來，關于糖尿病患者足部防護鞋墊的研究方法和設計手段也越來越豐富。現有糖尿病鞋墊的制作方法主要是通過傳統石膏模型制作、計算機輔助與制作，利用手工打磨、矯形鞋墊軟件設計、雕刻機雕刻鞋墊等方式制作不同程度糖尿病足患者的鞋或鞋墊，但是減壓效果不夠理想。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提出一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊及其制作方法，能夠針對糖尿病足高風險人群的足部特征，有效地減輕足底壓力，具有生產成本低、制作周期短的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊的制作方法，包括以下步驟：

(1)采集數位糖尿病患者足底壓力數據，并分析患者足底壓力集中部位及這些部位與地面的接觸面積和形狀；

(2)通過3D腳型數據掃描建立足部模型，確立鞋墊的足弓高度參照基準、足基寬參照基準、踵心寬參照基準、足弓全寬參照基準、足長參照基準；

(3)將患者腳型數據與全國男子標準腳型數據規律進行匹配，確定鞋墊的設計基礎參數；

(4)在Rhino軟件中根據患者足部三維模型，通過參考全國男子三型半鞋楦數據點云和基礎設計參數形成鞋墊曲面；

(5)根據患者足底壓力集中部位，采用不同硬度、密度和類型的材料制作鞋墊，將設計好的三維模型輸出為STL格式，在3D打印機中打印制作初樣；

(6)患者進行試穿，測量患者穿著鞋墊時的足底壓力，對鞋墊參數進行修改和優化，再次進行3D打印，直至試穿達到預期減壓效果，且滿足患者對舒適性的要求，最終確定鞋墊參數。

一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊，包括鞋墊本體，鞋墊本體包括前掌和后跟區域，所述前掌區域內嵌入有前掌減壓墊2，所述后跟區域設有后跟支撐墊1，后跟支撐墊1既能較好增加患者行走穩定性，又能在足弓處起到輔助支撐的效果，從而分散前掌和后跟處的壓力，所述后跟支撐墊1上設有橫向隔條，有助于行走中支撐墊的形變，增加足弓的活動空間，提升行走舒適性，后跟支撐墊1長7％到41％處設有水滴狀的鏤空，水滴狀鏤空處填充后跟緩沖墊3。

所述后跟支撐墊1下表面處設有六邊形蜂窩狀的花紋，可以增加行走摩擦力，有效減少鞋墊與鞋腔內部的相對滑移。

本發明采用足部三維掃描技術、Rhino3D建模軟件、3D打印技術，從設計到生產降低了生產成本、壓縮了制作周期，同時也節省了多次修改模具的資金成本，有效地針對糖尿病足高風險人群足部特征，設計的減壓防護鞋墊通過材料組合的方式實現減壓和緩沖功能。通過實驗驗證測試發現，患者穿著本發明鞋墊時前掌平均壓力較穿普通鞋墊減小了12.37％，后跟處平均壓力較穿普通鞋墊時減小了46.73％；足弓支撐面積增大了12.38％。由此可見，本發明鞋墊的結構設計和材料組合方式能夠有效地針對糖尿病患者足底壓力集中區域進行了壓力分散和減小，降低胼胝甚至潰瘍的幾率，具有生產成本低、制作周期短的特點。

附圖說明

圖1為本發明實施例鞋墊的背面示意圖。

圖2為本發明實施例鞋墊的正面示意圖。

圖3為本發明實施例鞋墊的側面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例：

一種適用于高危糖足群體的減壓防護鞋墊的制作方法，包括以下步驟：

(1)用Rs-scan平板式足底壓力測量儀采集318位Wagner分級為0級的糖尿病患者足底壓力數據，并分析患者足底壓力集中部位及這些部位與地面的接觸面積和形狀；

(2)通過3D腳型數據掃描建立足部模型，根據318位受試者中穿40碼男性全負重的狀態下的平均數據，確立本鞋墊40碼的足弓高度參照基準、足基寬參照基準、踵心寬參照基準、足弓全寬參照基準、足長參照基準；

(3)將穿40碼受試者的腳型數據與中國男子40碼腳型規律進行匹配，確定選取中國男子40碼三型半鞋楦的楦底參數，作為本鞋墊的設計基礎參數；

(4)在Rhino軟件中根據患者足部三維模型，通過點云和基礎設計參數形成鞋墊曲面；

(5)根據患者足底壓力集中部位進行減壓結構設計，結合不同硬度、密度和類型的材料，達到壓力分散和減小的效果；

(6)選取鞋墊材料，將設計好的三維模型輸出為STL格式，在3D打印機中打印制作；

(7)將制作好的鞋墊放置在匹配的鞋腔中，讓患者進行試穿，用Novel——Pedar鞋墊式足底壓力測量儀測量患者穿著鞋墊時的足底壓力，通過客觀測試和主觀舒適性調查的形式，對鞋墊參數進行修改和優化；

(8)通過多次修改后確定鞋墊參數，進行鞋墊尺寸放樣和開模生產。

參見圖1、圖2、圖3，以男子40碼鞋墊參數為例，鞋墊包括鞋墊本體，鞋墊具體分為五個部分：基墊、后跟支撐墊、前掌減壓墊、后跟緩沖墊、面材。鞋墊本體包括前掌和后跟區域，所述前掌區域內嵌入有前掌減壓墊2，所述后跟區域設有后跟支撐墊1，后跟支撐墊1既能較好增加患者行走穩定性，又能在足弓處起到輔助支撐的效果，從而分散前掌和后跟處的壓力，所述后跟支撐墊1上設有橫向隔條，有助于行走中支撐墊的形變，增加足弓的活動空間，提升行走舒適性，后跟支撐墊1長7％到41％處設有水滴狀的鏤空，便于在后跟處填充減壓材料，水滴狀鏤空處填充后跟緩沖墊3。

所述后跟支撐墊1下表面處有六邊形蜂窩狀的花紋，可以增加行走摩擦力，有效減少鞋墊與鞋腔內部的相對滑移。

根據實施例所制作的鞋墊參數如下：

(1)基礎參數：

a.鞋墊全長＝足長+放余量：275mm＝250mm+25mm；

b.鞋墊基寬＝鞋楦基寬+放余量；91.6mm＝90.6mm+1mm；

c.鞋墊踵心寬＝鞋楦踵心寬+放余量：69.4mm＝61.4mm+8mm；

d.鞋墊足弓全寬：75mm；

e.鞋墊總厚：前4mm、前掌組合5.5mm、腰窩7mm、后跟組合9mm、后8mm。

(2)細節參數：

a.基墊：前后4mm、后厚5mm，前掌有1.5mm深的凹槽(墊長69.6％處為橢圓中心)，長軸半徑34.5mm、短軸半徑25.5mm；

b.后跟支撐墊：長156mm、基本寬70mm、踵心寬65mm，在后跟支撐墊長7％到41％處有水滴形狀的鏤空，寬35mm；

c.前掌減壓墊：厚3mm，形狀與基墊凹槽匹配；

d.后跟緩沖墊：厚4mm，形狀與后跟支撐墊處的水滴鏤空相似，整體向外括3mm；

e.面材：厚1mm。