【摘 要】
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足溃疡是糖尿病患者中发病率较高的并发症之一,其发病率在我国逐年升高。糖尿病患者一旦患上溃疡,伤口进一步恶化的风险很高,极有可能导致患者进一步截肢甚至死亡。足底压力升高是引起溃疡的主要原因,对伤口区域进行相应的减压是治疗及预防足溃疡进一步恶化的重要措施,因此针对糖尿病患者的足部进行防护辅具设计十分重要。本文主要针对糖尿病截趾病人的足底压力特点进行研究,根据其足部结构及压力分布特点,优化一款适用于糖尿
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足溃疡是糖尿病患者中发病率较高的并发症之一,其发病率在我国逐年升高。糖尿病患者一旦患上溃疡,伤口进一步恶化的风险很高,极有可能导致患者进一步截肢甚至死亡。足底压力升高是引起溃疡的主要原因,对伤口区域进行相应的减压是治疗及预防足溃疡进一步恶化的重要措施,因此针对糖尿病患者的足部进行防护辅具设计十分重要。本文主要针对糖尿病截趾病人的足底压力特点进行研究,根据其足部结构及压力分布特点,优化一款适用于糖尿病截趾病人的足部减压鞋垫。研究对象包括28名糖尿病无足病患者（DM）、25名糖尿病足病患者（DF）、30名健康人（NC）及4名糖尿病截趾患者（DF1～4）。采集足底压力,根据实验结果对其足底峰值压力及冲量百分比进行分析,确定不同糖尿病阶段患者足底压力异常区域及变化趋势。结果发现,DM组及DF组受试者足底峰值压力及冲量百分比较NC组显著增高,同时糖尿病患者截趾后足底压力分布也会明显向前足跖骨区域转移,且未截趾足较截趾足承受的载荷更大。选取一名健康成年志愿者,获取其足部MRI影像并结合DF2受试者足部截趾特点分别完成健康足、无糖尿病截趾足及糖尿病截趾足有限元模型的构建,分别验证模型的有效性。利用有限元模型完成对糖尿病截趾患者足底压力、骨骼应力、韧带及足底筋膜作用的分析。经分析发现,糖尿病截趾患者足底压力及跖骨区域应力与无糖尿病截趾患者相比均会增大,且截趾区域附近会承受较大的压力。汇总上述实验及有限元分析的结论,对可移除插头式减压鞋垫进行优化设计,通过有限元的方法进行初步验证。结果表明针对糖尿病截趾患者在足底高压区域填充适当厚度的插头可以降低该区域的压力,且填充2mm插头较填充3mm插头可以获得更好的减压效果。同时,全接触鞋垫配合可移除插头式鞋垫能够使糖尿病截趾患者前足及后足压力降低10%-20%。
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