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摘要
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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