【摘 要】
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目的 以精准降低足底压力为目标,提出一种快捷、低成本的个性化糖尿病足部建模及鞋垫的设计方案.方法 通过对标准足骨模型进行缩放的方法,构建患者足部有限元模型,分析足部生
【机 构】
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西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安710054;季华实验室,广东佛山528200;西安交通大学附属红会医院足踝外科诊疗中心,西安710056
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目的 以精准降低足底压力为目标,提出一种快捷、低成本的个性化糖尿病足部建模及鞋垫的设计方案.方法 通过对标准足骨模型进行缩放的方法,构建患者足部有限元模型,分析足部生物力学,并根据鞋垫模量和足底压力数学映射模型,建立具有梯度模量的个性化鞋垫三维模型.利用3D打印技术进行鞋垫制造,并开展实验验证.结果 采用缩放建模方法所建足部模型的有限元预测的相关力学指标与CT重建模型的结果基本接近,最大误差控制在15％以内.与穿戴普通鞋垫相比,使用个性化鞋垫后足底峰值压力有效降低约20％.该简化设计方案的时间和经济成本降低约90％.结论 该糖尿病鞋垫设计方案缩短设计周期,其中制备的个性化鞋垫有效精准降低足底压力,降低足部溃疡的风险,为个性化糖尿病鞋垫的推广提供技术基础.
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