易丝帮讯 近日,南京师范大学戴鑫等人发明公开了一种三维打印生物医疗鞋垫及打印方法,包括至少三个足底应力集中区A、B、C;其中,足底应力大小排序为A>B>C;每个足底应力集中区内均填充有若干个气孔,且A、B、C中的孔隙率大小依次递增,A、B、C中的密度依次递减。在设计鞋垫之前要对患者的脚部进行医学扫描,然后对扫描的脚部模型进行三维建模,再对三维模型进行力学分析,根据力学分析结果设计鞋垫中密度可控的内部多孔结构,形成鞋垫模型,最后利用静电纺丝工艺打印成品。该发明结构简单新颖,材质轻巧,精度高,尤其,鞋垫内部密度可控的多孔结构,能针对患者的情况因脚制宜,让患者在治疗过程中,减少痛苦。
人体运动时,脚部需要足够的柔韧性来吸收震荡,适应坚硬的地面,同时,也需要相应的刚度来抵抗潜在但巨大的推进力,这对脚部的健康就有了较高的要求。目前,很多的患者脚部会出现一定的问题,比如长跑运动员可能会出现跖骨头疼痛,体操运动员脚部与地面有高冲击性的人员容易患中字骨发炎,还有一些先天性的莫顿趾,或者是第二跖骨受力过度而得的莫顿趾。对于以上病症,医生大都使用全面接触式鞋垫作为治疗方案,相比之前的平坦式鞋垫其压力峰值的确降低了70%,但是这种鞋垫都是统一生产的,不一定满足所有患者的需求。该发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种三维打印生物医疗鞋垫,该三维打印生物医疗鞋垫能针对患者的病症,同时提高患者脚部的舒适度。
图1 足底压力分布图。
图2 足底压力分布区域图。
图3 三种孔径分布图。
图4 应力F作用下三种孔径模型的形变图。
图5 三维打印生物医疗鞋垫的结构图。
该发明具有如下有益效果:(1) 该发明结构简单新颖,三维打印的鞋垫的曲面设计和鞋垫表面的凹凸设计,符合人体运动时的功能学要求,提高人们运动时的舒适度。(2)针对不同患者的脚部形状,三维打印的医疗鞋垫真正地做到了“因脚制宜”,对于鞋垫形状要求比较高,也能轻松,快捷,高效的完成。(3) 该发明采用静电纺丝工艺的3D打印机打印制成,减少了连接件的使用,制造精度能达到纳米级,鞋垫整体美观,舒适。
附:专利信息
专利名 一种三维打印生物医疗鞋垫及打印方法
申请公布号 CN 109094029 A
申请公布日 2018.12.28
申请号 201810762261 .5
申请日 2018 .07 .12
申请人 南京师范大学
发明人 戴鑫 施建平 冯春梅 杨继全 徐泽玮 刘益剑 朱莉娅 李宗安 何昱煜 黄无云