一种足型判别与鞋垫定制的系统设计

当足部受力不平衡时,就会患不同种类的足病,从而导致亚健康状态的产生,故足部足型的判别是一个治疗足病的依据。而足型判别对于鞋垫建模有指向意义,鞋垫定制对于亚健康信息研究具有重要作用。因此提出一种足型判别与鞋垫定制的系统设计,该系统设计可获取足部跟腱角的角度和足底接触面情况判别足型,可通过Kinect传感器采集足底深度数据逆向建模定制鞋垫模型,并可根据足型情况个性化修改鞋垫模型,缓解人受力不平衡的状态,达到人体健康的目的。该系统设计可以准确地对足型进行判别,并且建模出较为准确的鞋垫模型,具有可视化、操作简单、适用性强等优点。

长跑运动员穿着不同定制鞋垫竞技时下肢生物力学特征研究

本文以长跑运动为例,对运动员穿着不同定制鞋垫开展长跑竞技时的下肢生物力学特征进行分析,以三维测力台、红外三维动作捕捉系统等采集了长跑运动员竞技过程中下肢运动学、动力学特征等。结果表明,在长跑初期,较软的鞋垫可以为运动员提供更大的推动力,但长期效果不显著;较硬的鞋垫可以显著提高运动员的长跑水平。

全接触式定制鞋垫制作工艺

全接触式随形定制鞋垫在改善鞋底应力状态,提高足部稳定性等方面卓有成效。文章概括了全接触式随形定制鞋垫的国内外研究现状、制作工艺及应用领域并总结其优缺点,为逐步实现脚型定制通用化提供理论依据。

个性化鞋垫对慢跑者足底压力的影响

探讨分别穿着普通鞋垫和定制鞋垫在速度9km/h和12km/h时左右双脚足底压力参数的分布特征,为慢跑爱好者提供有效的参考。采用德国Novel公司的pedar-X足底压力分布测量系统对11名受试者进行足底压力测试,分析足底各个区域的最大压强、平均压强、压力和冲量。结果表明:(1)在相同速度下穿着定制鞋垫后MF区的最大压强、压力、平均压强和冲量均有所增长。在相同速度下定制鞋垫与普通鞋垫相比,中足、足跟内侧及外侧区的最大压强均存在显著性差异(P <0. 01),右脚足跟内侧及外侧区的平均压强和压力表现出显著性差异(P <0. 05),左脚第2—5趾骨区的平均压强、压力和冲量均有显著性差异(P <0. 05);(2)在不同鞋垫类型下,足底主要受力区域在最大压强、压力和平均压强都表现出随着速度增加而增大的趋势。在穿定制鞋垫后右脚足跟外侧以及左脚第2—5趾骨区的冲量、压力和平均压强随着速度的增加均有所下降,但并没有降低第一趾骨、中足和足跟内侧区的压力。这可能与鞋垫材料、受试者着地姿势等因素有关。

3D打印支撑鞋垫对扁平足足底压力分布的影响

为了探究不同支撑垫结构对足底压力分布的影响,用扫描仪获取9名扁平足青年女性3种负重状态(全负重、半负重和非负重)足部模型,定制3种支撑型鞋垫(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型);通过足底压力测试系统,分析3种支撑型鞋垫对扁平足步行支撑期触地时间分配、足底压力中心分布的影响,同时进行主观舒适性评价。结果显示,相较于无支撑鞋垫,Ⅱ型、Ⅲ型鞋垫明显降低了支撑期总触地时间(P=0.002、P=0.026);3种支撑型鞋垫使支撑期COP轨迹均向内侧偏移,偏移幅度随支撑垫高度的增加而增加。合适的支撑型鞋垫可以优化支撑期触地时间与COP轨迹,为扁平足个性化矫正鞋垫的设计提供了理论依据。

定制鞋垫对下肢关节运动生物力学的影响研究

就运动鞋而言,定制鞋垫是有效预防下肢关节损伤的辅助性策略。因此,运动员选购运动鞋时需就自身需求定制鞋垫,以助力技术动作完成度,同时避免受伤,从而延长运动寿命。本文通过详细分析运动鞋定制鞋垫的功能与运动生物力学特征,从正常足与异常足两个层面着手综述了运动鞋定制鞋垫对下肢关节的运动生物力学影响研究成果,并对定制鞋垫与运动生物力学的相关研究进行了展望,以期为运动鞋设计最大限度地满足个性化与多元化运动需求提供可参考依据。

3D打印定制鞋垫治疗儿童扁平足的初步结果

[目的]评价手法整复结合3D打印定制鞋垫治疗儿童扁平足的效果。[方法]2020年12月—2022年6月,对56例扁平足儿童给予手法整复。依据医患沟通结果,31例(62足)配制3D打印定制鞋垫,25例(50足)未配制定制鞋垫。比较两组舒适性、稳定性和满意度视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS),美国足踝骨科协会(AOFAS)评分,以及足印的Clarke角(CA)、Staheli指数(AI)、Chippaux-Smirak指数(CSI)和足弓面积指数。[结果]治疗12和18周时,定制垫组舒适性、稳定性和满意度VAS评分均显著优于无鞋垫组(P<0.05);18周时,定制垫组AOFAS评分显著优于无鞋垫组(P<0.05)。与手法治疗前相比,手法治疗后两组CA、AI、CSI和足弓面积指数均显著改善(P<0.05)。18周后两组CA、AI、CSI和足弓面积指数的矫正均有显著丢失(P<0.05)。18周后定制垫组的足弓面积指数显著优于无鞋垫组(P<0.05),但两组间CA、AI和CSI的差异无统计学意义(P>0.05)。[结论]手法整复结合3D打印定制鞋垫可提升儿童扁平足生活质量。

定制化矫形鞋垫对脑卒中偏瘫患者步态及平衡功能的影响

目的观察定制化矫形鞋垫对脑卒中偏瘫患者步态及平衡功能的影响。方法采用随机数字表法将60例脑卒中后步态异常患者分为踝足矫形器组(AFO组)和矫形鞋垫组(简称鞋垫组),每组30例。AFO组给予常规康复训练及AFO适配训练,鞋垫组给予常规康复训练及定制化矫形鞋垫适配训练,2组患者均干预4周。于适配前、适配后8 h及适配后4周时对2组患者进行疗效评估,评估项目包括Tinetti步态评估量表(TGS)、足底压力平衡指数、左右步长差值、步宽(足印法测试)、计时起立行走测试(TUGT)、下肢Fugl-Meyer评分(FMA-LE)、6分钟步行测试(6MWT)、躯干姿势控制量表(TIS)、Berg平衡量表(BBS)及Barthel指数量表(BI)等。结果适配后8 h鞋垫组上述各项指标均较AFO组有改善趋势,但组间差异无统计学意义(P>0.05)。适配后4周时,鞋垫组TGS、平衡指数(赤足和穿鞋+辅具时)、左右步长差值、BBS及BI评分均明显优于AFO组水平,组间差异均具有统计学意义(P<0.05),而平衡指数(仅穿鞋、无辅具)、步宽、FMA-LE、TIS、TUGT及6MWT等指标两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论与踝足矫形器比较,定制化矫形鞋垫能更有效纠正脑卒中偏瘫患者足踝生物力学异常,提高其平衡功能,有助于患者步态表现恢复正常。

定制型鞋垫在糖尿病足病防治中的疗效观察

观察定制鞋垫对糖尿病患者对预防足底溃疡继而减少截肢风险的积极意义。方法:选取126例患者分别给予静态足底压力测试与动态足底压力检测,给其中64例配置鞋垫治疗为实验组,62例自愿放弃鞋垫治疗为对照组,两组均采取常规降血糖治疗,合理饮食适当运动。试验组根据足底压力检测数据,定制个性化鞋垫以分散足底压力分布,对照组采用常规治疗,不采取任何足底压力改善方案。对两组患者进行12个月的随访,观察两组患者中足溃疡发生与截肢率。结果:对照组患者M3、M4、M5区域压力与治疗组相比有所增加,M1、M2、T1、H区域的压力低于治疗组,对照组患者发生足溃疡为43%,试验组患者为12.4%。讨论:糖尿病足溃疡的发生机理中,足底压力增高是引起足溃疡的重要原因,尤其是对于糖尿病合并神经病变和有足部畸形的患者,早期对患者足底压力水平进行客观的评价非常重要,可有效减少糖尿病患者截肢的发生。