小腿脚踝康复护具轻量化设计

踝关节扭伤是常见的运动受伤类型,在处理完患者伤口之后,主要通过打石膏等方式来固定受伤部位,来保障患者的康复效果。这种方式在实际使用过程中存在很大的弊端,主要体现在石膏与肢体特征吻合度不佳、透气性较差、舒适性较低、不利于检查康复效果,石膏强度容易受医护人员从医经验影响等。在医疗领域,增材制造技术的引入与应用极大地促进了精准化医疗的发展,能根据患者的具体肢体特征进行量身定制医疗康复辅具,能有效克服传统医疗方式的缺点。该文针对踝关节扭伤,使用三维扫描仪获取患者踝关节区域肢体特征,并经过点云处理获得受伤部位的面片模型,通过逆向建模设计出针对患者制作个性化康复护具;然后针对脚自然平放姿态、脚尖自然下垂姿态、脚侧面与地面接触呈45°的扭转姿态等三种状态,开展拓扑优化设计,根据拓扑优化结果重构护具三维模型,并通过3D打印机制造出护具样件。护具样件能很好地匹配患者踝关节,不仅能实现护具的轻量化,而且具有较好的透气性与舒适度。