本發(fā)明涉及足部矯正，具體地涉及一種用于拇外翻矯正的3d打印鞋墊及制作方法。

背景技術(shù)：

1、hv(hallux?valgus)，又稱拇外翻，是一種常見的足部畸形。拇外翻的主要表現(xiàn)為拇趾外翻和第一跖骨內(nèi)翻。具體地，拇外翻是指拇趾骨和第一跖骨之間關(guān)節(jié)傾斜超過15°。其中，拇趾骨和第一跖骨之間關(guān)節(jié)傾斜角度在15°～30°之間為輕度拇外翻；拇趾骨和第一跖骨之間關(guān)節(jié)傾斜角度在30°～40°之間為中度拇外翻；拇趾骨和第一跖骨之間關(guān)節(jié)傾斜角度大于40°為重度拇外翻。拇外翻不僅影響足部外觀，通常還伴隨疼痛、腫脹、活動受限等癥狀，可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、趾骨變形等并發(fā)癥，嚴(yán)重者甚至影響日常生活質(zhì)量。全球流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示，拇外翻的總患病率約為19％，女性的患病率較男性顯著增高，約為23.74％，這一差異與女性長時間穿著高跟鞋、鞋型設(shè)計不當(dāng)?shù)纫蛩鼐o密相關(guān)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，用于緩解拇外翻癥狀的矯形鞋墊主要包括常規(guī)的矯正鞋墊、定制鞋墊以及某些特制的矯形鞋墊，一般是通過分散足底壓力、調(diào)整步態(tài)或提供額外支撐來減輕癥狀。目前大多數(shù)矯形鞋墊的設(shè)計主要是通過改變足底的壓力分布或通過物理支撐來環(huán)節(jié)拇外翻的癥狀。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的矯形鞋墊的設(shè)計并未充分考慮拇外翻的病理機(jī)制，存在以下局限性：①缺乏針對性個性化設(shè)計：大多數(shù)現(xiàn)有鞋墊采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，未能針對不同患者的足部形態(tài)、拇外翻嚴(yán)重程度進(jìn)行個性化調(diào)整，導(dǎo)致治療效果的差異性較大；②舒適性差：現(xiàn)有的矯形鞋墊大多使用硬質(zhì)或半硬質(zhì)材料，舒適度欠佳，長時間佩戴容易引起不適，反而會加劇癥狀；③難以根本性矯正：現(xiàn)有的矯形鞋墊雖能緩解拇外翻癥狀，但通常在有限的范圍內(nèi)改善腳部壓力分布，并不能有效矯正足部結(jié)構(gòu)變化，現(xiàn)有矯形鞋墊的矯正作用有限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足或缺陷，本發(fā)明提供一種用于拇外翻矯正的3d打印鞋墊，不僅對拇趾提供內(nèi)翻作用力，改善拇趾外翻情況，還能對第一跖骨提供動態(tài)支撐和穩(wěn)定，改善第一跖楔關(guān)節(jié)的過度靈活，從而改善足部結(jié)構(gòu)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于拇外翻矯正的3d打印鞋墊，包括：

3、鞋墊主體，所述鞋墊主體通過3d打印技術(shù)制造而成，所述鞋墊主體上具有用于貼合拇指的凹陷結(jié)構(gòu)；

4、第一彈性帶，所述第一彈性帶一端固定連接于所述鞋墊主體，另一端具有第一連接部；

5、第二彈性帶，所述第二彈性帶一端固定連接于所述鞋墊主體，另一端具有第二連接部；

6、第三連接部，所述第三連接部固定設(shè)于所述鞋墊主體上并能夠與所述第一連接部固定連接；

7、第四連接部，所述第四連接部固定設(shè)于所述鞋墊主體上并能夠與所述第二連接部固定連接；

8、其中，所述第一彈性帶和所述鞋墊主體固定連接的位置位于所述凹陷結(jié)構(gòu)外側(cè)，所述第一連接部與所述第三連接部連接后，所述第一彈性帶能夠?qū)δ粗菏┘酉騼?nèi)的作用力；所述第二連接部與所述第四連接部連接后，所述第二彈性帶能夠?qū)Φ谝货殴鞘┘酉蛲獾淖饔昧Α?/p>

9、在一些實施例中，所述第一彈性帶和所述鞋墊主體固定連接的位置與所述凹陷結(jié)構(gòu)外側(cè)緣的距離為d，且滿足：d＝f(θ)以及θ＝g(θ0)；其中，θ0為拇外翻角度且15°≤θ0≤40°；g(θ0)為θ0的取值函數(shù)；θ為g(θ0)函數(shù)計算后所得數(shù)值；f(θ)為θ的正相關(guān)函數(shù)。

10、在一些實施例中，g(θ0)＝360*(θ0/360°)，f(θ)＝1+0.03θ；其中，d為厘米級。

11、在一些實施例中，f(θ)＝1+0.03θ；其中，d為厘米級。

12、在一些實施例中，當(dāng)15°≤θ0<30°時，所述凹陷結(jié)構(gòu)的長*寬*深尺寸為3.5cm*2cm*5mm；當(dāng)30°≤θ0≤40°時，所述凹陷結(jié)構(gòu)的長*寬*深尺寸為4.5cm*2.5cm*7mm；其中，所述凹陷結(jié)構(gòu)的長、寬、深方向兩兩垂直，所述凹陷結(jié)構(gòu)的長度方向與所述鞋墊主體的內(nèi)外側(cè)方向一致，所述凹陷結(jié)構(gòu)的寬度方向與所述凹陷結(jié)構(gòu)的長度方向垂直，所述凹陷結(jié)構(gòu)的深度方向與所述鞋墊主體表面垂直。

13、在一些實施例中，所述第一彈性帶上的所述第一連接部與所述第三連接部連接后，所述第一彈性帶對拇趾所施加的作用力為f1，其中：5n≤f1≤10n；所述第二彈性帶上的所述第二連接部與所述第四連接部連接后，所述第二彈性帶對第一跖骨所施加的作用力為f2，其中：10n≤f2≤20n。

14、在一些實施例中，所述第一彈性帶和/或所述第二彈性帶的寬度為w，厚度為t，其中：3cm≤w≤5cm；0.1cm≤t≤0.5cm。

15、在一些實施例中，所述第一連接部與所述第三連接部之間通過魔術(shù)貼連接；和/或所述第二連接部與所述第四連接部之間通過魔術(shù)貼連接。

16、在一些實施例中，所述第一連接部與所述第三連接部連接后以及所述第二連接部與所述第四連接部連接后至少滿足：在佩戴該鞋墊時所述第一彈性帶對拇趾施加的作用力方向與拇趾長軸相垂直；所述第二彈性帶對第一跖骨施加的作用點位于第一跖楔關(guān)節(jié)處且作用力方向為第一方向，所述鞋墊主體的足跟向足尖延伸方向為第二方向，所述第一方向與所述第二方向的夾角為α，其中：45°≤α≤60°。

17、本發(fā)明還提供一種用于制造如上所述的用于拇外翻矯正的3d打印鞋墊的制作方法，包括如下制作步驟：

18、s1：獲取患者當(dāng)前狀態(tài)下的至少包括足部拇趾外翻角度和足型輪廓的足部數(shù)據(jù)date1，并根據(jù)足部拇趾外翻角度θ0，確定患者拇外翻級別；

19、若：θ0<15°，則確定為無拇外翻，進(jìn)行步驟s11；

20、若：15°≤θ0<30°，則確定為輕度拇外翻，進(jìn)行步驟s2；

21、若：30°≤θ0<40°，則確定為中度拇外翻，進(jìn)行步驟s2；

22、若：θ0≥40°，則確定為重度拇外翻，進(jìn)行步驟s2；

23、s2：獲取患者身份信息，將患者身份信息與信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配；

24、若：匹配成功，且患者拇外翻級別為重度拇外翻，則進(jìn)行步驟s11；

25、若：匹配成功，且患者拇外翻級別為輕度拇外翻或中度拇外翻，則從信息數(shù)據(jù)庫中調(diào)取該患者的信息數(shù)據(jù)檔案t0，進(jìn)行步驟s8；

26、若：未匹配成功，建立與該患者身份信息相匹配的信息數(shù)據(jù)檔案t1，并將信息數(shù)據(jù)檔案t1納入信息數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行步驟s3；

27、s3：根據(jù)患者當(dāng)前狀態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date1，模擬患者正常態(tài)足部并獲得患者正常態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date2，基于患者正常態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date2確定患者足部正常態(tài)下的鞋墊主體輪廓數(shù)據(jù)date3，date2和date3錄入信息數(shù)據(jù)檔案t1，進(jìn)行步驟s4；

28、s4：若患者當(dāng)前狀態(tài)下的足部拇外翻級別為重度拇外翻，進(jìn)行步驟s11；

29、若患者當(dāng)前狀態(tài)下的足部拇外翻級別為輕度拇外翻或中度拇外翻，進(jìn)行步驟s5；

30、s5：根據(jù)患者當(dāng)前狀態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date1，計算獲得凹陷結(jié)構(gòu)在鞋墊主體上的位置數(shù)據(jù)和凹陷結(jié)構(gòu)的尺寸數(shù)據(jù)date4、第一彈性帶與鞋墊主體固定位置數(shù)據(jù)date5以及第二彈性帶與鞋墊主體固定位置數(shù)據(jù)date6，進(jìn)行步驟s6；

31、s6：根據(jù)date3和date4，采用3d打印技術(shù)制作鞋墊主體及鞋墊主體上的凹陷結(jié)構(gòu)，再根據(jù)date5和date6將第一彈性帶和第二彈性帶固定在鞋墊主體上，進(jìn)行步驟s7；

32、s7：在第一彈性帶遠(yuǎn)離鞋墊主體一端上設(shè)置第一連接部，在第二彈性帶遠(yuǎn)離鞋墊主體一端上設(shè)置第二連接部，在鞋墊主體上設(shè)置第三連接部和第四連接部，進(jìn)行步驟s11；

33、s8：讀取信息數(shù)據(jù)檔案t0中的患者正常態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date2和患者足部正常態(tài)下的鞋墊主體輪廓數(shù)據(jù)date3，根據(jù)患者當(dāng)前狀態(tài)下的足部數(shù)據(jù)date1，計算獲得凹陷結(jié)構(gòu)在鞋墊主體上的位置數(shù)據(jù)和凹陷結(jié)構(gòu)的尺寸數(shù)據(jù)date4、第一彈性帶與鞋墊主體固定位置數(shù)據(jù)date5以及第二彈性帶與鞋墊主體固定位置數(shù)據(jù)date6，進(jìn)行步驟s9；

34、s9：根據(jù)date3和date4，采用3d打印技術(shù)制作鞋墊主體及鞋墊主體上的凹陷結(jié)構(gòu)，再根據(jù)date5和date6將第一彈性帶和第二彈性帶固定在鞋墊主體上，進(jìn)行步驟s10；

35、s10：在第一彈性帶遠(yuǎn)離鞋墊主體一端上設(shè)置第一連接部，在第二彈性帶遠(yuǎn)離鞋墊主體一端上設(shè)置第二連接部，在鞋墊主體上設(shè)置第三連接部和第四連接部，進(jìn)行步驟s11；

36、s11：結(jié)束。

37、應(yīng)用本發(fā)明上述技術(shù)方案一種用于拇外翻矯正的3d打印鞋墊，具有如下效果：鞋墊主體上設(shè)置第一彈性帶和第二彈性帶，第一彈性帶上的第一連接部和鞋墊主體上的第三連接部固定連接后，第一彈性帶能夠?qū)颊吣粗禾峁﹥?nèi)翻作用力，第二彈性帶上的第二連接部和鞋墊主體上的第四連接部固定連接后，第二彈性帶能夠?qū)Φ谝货殴鞘┘油夥饔昧?，使第一跖骨與內(nèi)側(cè)楔骨之間的第一跖楔關(guān)節(jié)不再過度靈活，從而對拇趾和第一跖骨的角度均進(jìn)行有效控制，改善足部結(jié)構(gòu)，緩解拇外翻癥狀。

38、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。