[发明专利]一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法

权利要求书

1.一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取足部的医学图像；

S2：采集足部的足底压力分布云图；

S3：基于医学图像，在建模软件中完成前足去噪、建模、有限元网格化处理，构建前足有限元模型；

S4：基于足部的大小，在有限元仿真软件中建立初始形态的鞋垫，导入网格化处理的前足有限元模型，确定前足有限元模型中的骨头和软组织的材料特性；初始形态的鞋垫的码数与足部的大小相配合，初始形态的鞋垫包括上层材料和下层材料，上层材料和下层材料的软硬程度不同；分别确定上层材料和下层材料的材料特性；

S4：将足底压力分布云图中的力划分至五个区域，每个区域分别与前足有限元模型中的骨头相对应，分别确定各个区域内的合力，在有限元仿真软件中，将各个区域的合力分别施加到前足有限元模型中对应的骨头上，进行大形变有限元仿真分析，得到骨头挤压软组织、进而挤压初始形态的鞋垫产生的凹陷形变，将该凹陷形变记为舒压坑，得到半成品形态的鞋垫；

S5：将半成品形态的鞋垫导入三维设计软件，在半成品形态的鞋垫上添加跖骨垫，使得跖骨垫的最高点与舒压坑的最低点处于同一水平高度，改变跖骨垫与舒压坑之间的距离，得到多个待测试鞋垫；

S6：对待测试鞋垫进行有限元网格化处理，确定跖骨垫的材料特性，在有限元仿真软件中，导入前足有限元模型并施加足底压力分布云图中的压力数据，分别测试各个待测试鞋垫的舒压效果，基于舒压效果最好的待测试鞋垫得到矫形鞋垫模型；

S7：基于矫形鞋垫模型制作矫形鞋垫；

所述跖骨垫为半剖水滴状跖骨垫；所述跖骨垫的凸面向上，且粗端靠近舒压坑，细端远离舒压坑，跖骨垫的水平面与半成品形态的鞋垫的上表面贴合；所述跖骨垫的大小是根据初始形态的鞋垫的码数确定的；跖骨垫的位置位于足部的跖骨头的后方，且跖骨垫的位置不在足弓和足跟处。

2.根据权利要求1所述的一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，所述医学图像包括CT图像和MRI图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，使用足底压力分布检测仪采集足部的足底压力分布云图。

4.根据权利要求1所述的一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，所述跖骨垫的材料特性与初始形态的鞋垫的上层材料的材料特性相同。

5.根据权利要求1所述的一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，步骤S6中，对各个待测试鞋垫进行有限元仿真，有限元仿真中峰值应力值最小，且高应力范围最小的待测试鞋垫的舒压效果最好。

6.根据权利要求1所述的一种基于医学图像的矫形鞋垫制作方法，其特征在于，步骤S7中，基于矫形鞋垫模型，通过数字加工或3D打印制作矫形鞋垫。