[发明专利]使用足部压力测量和材料硬度和/或结构减轻足部压力来通过3D打印生产足矫正鞋垫的方法

说明书

一种生成用于鞋类的定制制造矫正鞋垫或鞋内底的方法和装置。与人足底施加的压力有关的信息用于通过使用较软的材料或选择性地位于特定个人的压力点处的不同结构部件来卸除在这些点处的足部上的压力，为该人定制生产矫正鞋垫或鞋内底。针对个人的足部获取的压力读数识别该足部的压力点。量化压力点，并将足部以网格格式映射到压力图上。在映射后，基于映射将与特定压力值相对应的结构部件放置在矫正鞋垫中。压缩单元基于个人的压力读数以及利用压力响应传感器的电子压力板得出的结果经由3D打印方法制成。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2017年2月14日提交的美国临时申请No.62/458,946的优先权，其全部内容通过引用完全并入本文。

技术领域

本发明涉及用于预防和缓解足部问题的足矫正法(pedorthics)，并且特别适用于针对个人定制的矫正鞋垫。

背景技术

足部问题和与足部护理有关的相应费用花费了数百万美元。如果足部问题对于某些活动变得虚弱，则可能会浪费数小时的工作时间。足部问题可能来自医疗条件、需要站立或行走的工作条件、体育活动等。因此，足部问题可能会由于医疗条件、工作活动或休闲活动而发展。

足矫正法是与鞋类、足部矫正鞋垫和足部用具的设计、制造、适配和修改有关的技术，其被规定来帮助缓解足部的疼痛或致残状况。对于那些练习各种足矫正法的人来说，目标是为消费者/患者提供保护和舒适感。实现这一目标的主要方法之一是在最大的影响区域降低压力。历史上，这是通过矫正鞋垫和/或对鞋类进行外部修改来实现的。

一种为消费者或患者提供保护和舒适的传统方法是使用插入鞋类中的矫正鞋垫或鞋内底(insole)来缓冲足底。还有些产品通过修改可移除的矫正鞋垫或鞋内底来减少压力，该可移除矫正鞋垫或鞋内底通过去除选定的矫正鞋垫或鞋内底的部件来适配鞋的内部。

在现有技术中，通常有两种制造矫正鞋垫的方法。在第一种方法中，对足部进行铸模以实质上为最终的矫正鞋垫提供“模板”。根据该方法，通常将硬质热塑性材料加热以使其软化，并且然后将软化的热塑性材料模制到足的铸模上，使得热塑性材料变成模具的形状(并进而变成足的形状)，并且然后它被冷却而使其再次变硬。在第二种方法中，由足的铸模形成模具，并且使用众所周知的注射成型技术，通常将加热的热塑性或热固性聚合物压入模具型腔中，其在模具型腔中冷却并硬化成型腔的形态。

最近，3D打印技术已基本用于定制生产矫正鞋垫或鞋内底，而无需经过上述处理步骤来生成模具，加热热塑性材料，并且然后将其成形或注入模具中。取而代之的是，将定义矫正器形状的数据输入到3D打印机中，以制成任何3D打印产品的相同方式制成成品。然而，与本发明不同，现有技术中的成品与通过现有技术中所述的热成形热塑性塑料的工艺制成的成品基本上保持相同，以生产出适合用户足部的硬质插入物。共同转让的美国专利号7,493,230公开了一种方法和装置，用于使用与由足底施加的压力有关的信息来生成用于鞋类的矫正鞋垫或鞋内底，该信息与矫正鞋垫或鞋内底的可拆卸部件相关。实施例包括用于生成用于鞋类的矫正鞋垫或鞋内底的方法和装置，包括从压力板接收与足底的压力图相对应的数据；确定在压力图内超过预定相对压力水平的高相对压力区域；以及将与高相对压力区域有关的数据关联到包括与压力图相对应的可拆卸矫正鞋垫或鞋内底部件的矫正鞋垫或鞋内底。在一些实施例中，生成与高相对压力区域有关的相关联数据的报告。在进一步实施例中，该报告提供了与高相对压力区域相关联的矫正鞋垫或鞋内底的可拆卸部件有关的信息。

尽管上述产品和方法导致减小的足部压力，但是希望有一种方法和系统，通过该方法和系统，3D打印技术可用于从现有技术的压力图中提取压力信息并选择性地改变定制矫正鞋垫或鞋内底的选定区域处的结构和/或材料硬度，从而为个人定制矫正鞋或矫正鞋垫或鞋内底。

发明内容