[發明專利]針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作方法及系統

有效

• 申請號: 201610266038.2
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105997318B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 周晉;徐波;陳武勇;李筠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61F5/01
• 分類號: A61F5/01;A61B5/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鞋墊制作的技術領域，特別是涉及一種針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作方法及系統。

背景技術

足底高壓和長期的受力狀態會導致足部肌肉疼痛，且長期處于這種狀態，如長時間穿著高跟鞋，足部骨骼和肌肉會發生變形，導致足部畸形的發生。對于健康人而言，足部的高壓或長期的壓迫狀態會導致足部胼胝的產生；但是，這種狀態對糖尿病患者而言，則較為危險。主要的危險來自于糖尿病患者足部的周圍神經病變和周圍血管病變，周圍神經病變使得患者不易感覺到高壓，因此不能主動的調整受力的方式，會造成嚴重的壓傷，從而導致潰瘍的發生；周圍血管病變導致足部的血流減少，長期的壓迫、甚至是低壓壓迫會造成局部的缺血性損傷，從而誘發潰瘍的發生。潰瘍作為糖尿病足的并發癥，是導致局部截肢、乃至死亡的重要原因。因此，針對足部潰瘍的預防，減壓是重要的方法之一。

針對減壓的方法，現有的研究提出的是采用個性化定制鞋墊(Bus,S.A.,Foot structure and footwear prescription in diabetes mellitus.Diabetes Metab Res Rev,2008.24Suppl 1:p.S90-5)，并且Bus等人(Guldemond,N.A.,et al.,The effects of insole configurations on forefoot plantar pressure and walking convenience in diabetic patients with neuropathic feet.Clinical Biomechanics,2007.22(1):p.81-87)對減壓鞋墊分解為：2種基底、2種跟杯、3種腰窩墊、2種跖趾墊，并提出由基底、跟杯、腰窩墊和跖趾墊通過不同組合和搭配而得到12種減壓鞋墊，通過對這12種鞋墊進行減壓測試，得到了最優的減壓組合。

然而目前的鞋墊僅僅是針對大眾腳型統一設計的，不能因人而異，而糖尿病患者的腳型有變化，使用現有的鞋墊不能有效的達到減壓的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作方法，可根據使用者的腳型制作鞋墊。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作方法，所述制作方法包括：步驟一：獲取患者靜止時足部的三維模型，在所述三維模型中提取足形輪廓，以確定鞋墊輪廓平面圖；步驟二：采集患者運動過程中的足底壓力數據，根據所述足底壓力數據確定所述鞋墊輪廓平面圖中的壓強峰值位置及高壓區域；步驟三：對所述高壓區域進行減壓處理。

可選的，所述足形輪廓包括足底輪廓和腳印輪廓；其中，所述在所述三維模型中提取足形輪廓，具體包括：從所述三維模型的俯視圖中提取最大輪廓，所述最大輪廓為足底輪廓；根據腳印受力區域確定坐標原點圖；提取所述坐標原點圖與所述三維模型的交接曲線，所述交接曲線為腳印輪廓。

可選的，所述獲取患者靜止時足部的三維模型的方法：使用至少兩組掃描單元以相互垂直的角度、設定掃描速度采集患者靜止時的足部橫截面圖像；將采集的所有的足部橫截面圖像擬合形成三維模型。

可選的，所述確定壓強峰值位置的方法包括：在道路上間隔設置多個壓力采集模塊；當患者以設定行進速度經過所述道路時，各個所述壓力采集模塊以設定的頻率采集與足底各部位接觸時的足底壓力數據；將采集的每一幀足底壓力數據合成動態腳型圖像；對所述動態腳型圖像進行分區，確定各個分區中的壓力發生時間和結束時間；根據各個所述分區的壓力發生時間和結束時間確定具有最大接觸面積的足底壓力圖像的時間范圍；在所述時間范圍內選取一幀接觸面積最大圖像；根據所述接觸面積最大圖像確定壓強峰值位置；所述高壓區域為以所述壓強峰值位置為圓心、設定半徑的圓形區域。

可選的，在所述時間范圍內選取一幀接觸面積最大圖像之后，還包括：對所述接觸面積最大的圖像進行修正，以獲得有效壓力接觸圖像。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

本發明針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作方法首先獲取患者靜止時足部的三維模型，以確定鞋墊的輪廓平面圖；其次采集患者運動過程中的足底壓力數據確定鞋墊輪廓平面圖中的壓強峰值位置及高壓區域；最后對高壓區域進行減壓處理。通過靜態和動態處理，可獲得針對患者腳型的鞋墊，提高減壓的效果。

本發明的目的是提供一種針對糖尿病患者腳型個性化減壓鞋墊的制作系統，可根據使用者的腳型制作鞋墊。