[发明专利]定制的矫形器和个性化鞋类

说明书

本发明提供了一种用于基于计算机化设计软件来设计和/或制造矫形装置、定制的矫形器或个性化鞋类的系统、方法、制造技术和平台，所述计算机化设计软件适于将所扫描的信息调整为大致上准备用于生产的装置的3D模型，其中，所述系统包括：成像模块，所述成像模块使用图像识别来鉴别所述足部的不同解剖学部位，以允许设计所述矫形器；以及人机界面，所述人机界面允许以不透明或半透明的方式示出所述足部的原始扫描，从而允许可视化所述设计的定制的矫形器适合并支撑所述足部的方式。

技术领域

本发明涉及矫形器领域，更具体地涉及用于定制的矫形器的系统和方法。

背景技术

足部矫形器被设计成通过提供缓冲、稳定或支撑，有时还试图通过调整或稳定足部运动来治疗足部或足弓疼痛。在约1950年以前，用于治疗足部疼痛的方法还没有标准化。1954年，Merton L.Root,DPM提出了一种足部矫形器的标准化设计方法，用距下关节之正中位置(STNP)理论使该领域发生了一场变革。

距下关节是距骨和跟骨之间的关节。距下正中是距下关节既不被旋前也不被旋后的位置，其重要性基于对Root主观上认为是“正常”脚的观察。根据Root的理论，将脚矫正到“正常”位置包括仅将距下关节置于“正中”位置中，即所谓的距下关节之正中位置或STNP。

有两种基本类型的定制的矫形器：构建用于缓冲脚并消除疼痛的适应性矫形器，以及用于通过将脚重新定位在特定位置来治疗患者的功能性矫形器。适应性矫形器通常由“适应”任何足部畸形的软的或柔性材料制成。这种缓冲矫形器还能使通常沿动力学链向上传递的有效步态所需的力得到一定程度的分散。功能性矫形器是为控制足部位置和关节运动而构建的矫形器。这些矫形器通常由刚性材料制成，并且由临床医生用于将脚保持在他们认为的治疗位置。这可能是有问题的，因为它不允许脚持续地适应地面和有效地行动。

为了制造两种类型的矫形器，捕获了患者足部的足底表面，并在接触患者足部的矫形装置的表面上生成该足底表面的镜像。功能性矫形器在整个步态中不正常地维持足部的足弓，同时矫形器支撑整个身体的重量并压缩介于骨骼和矫形器刚性表面之间的软组织。

美国有2600万糖尿病患者，占总人口的8％。糖尿病并发症包括神经损伤和周围器官血液循环不良。这些问题使得脚特别容易受到皮肤疮疡(溃疡)和伤口的伤害，并且这些疮疡和伤口可能很快被感染并难以治疗。

糖尿病足并发症是非创伤性下肢截肢的最常见原因。大多数糖尿病足并发症开始于足部底部上皮肤溃疡的形成。

糖尿病溃疡的主要原因之一是位于足部底部表面的特定区域的足底压力的增加。在糖尿病患者中常见的足部畸形引起局部区域高压区。当伴有感觉缺失时，会形成足部溃疡。对足部下表面的重量和溃疡点和伤口处的无负载足底压力进行适当的调整是治疗糖尿病足的重要组成部分，也是保持这些患者足部健康的重要因素。通常用缓冲适应性矫形器治疗糖尿病足患者。虽然这些方法在一定程度上是有作用的，但是它们未提供固体结构来重新平衡患者的姿势，因此不会重新调整患者脚上的负荷，进而不能减轻患者足底表面的集中压力点的压力。对于在某种程度上已经患有溃疡和足部伤口的患者来说，存在由可伸缩部件的阵列组成的内底，当这些部件移到恰当位置时，可以适应患者的伤口。就移除部件的精确位置以及这些部件周围的刚度和3D几何结构而言，该方案对此类患者的控制水平有限。此外，这些矫形器未提供使得重量分布恰当并防止出现新的伤口的对足部姿势和步态的矫正。

使用插入到患者鞋子底部的定制的矫形器在本领域中已知用于各种应用。其中一些应用设计用于改善某些足部、脚踝、膝盖或背部疾病或疼痛，另一些用于约束某些足部姿势和步态修正。

在过去，对于在他们的鞋中使用处方矫形装置的患者，如果他们想要穿着凉鞋、拖鞋、木底鞋或人字拖，就不得不临时放弃矫正型或稳定型矫形器。

由于开放式鞋子(诸如人字拖或凉鞋)为开口形式形状，不可能将矫形器与此类鞋子一起使用。然而，当许多依赖于这些矫形器的患者在潮湿的环境中或在夏天的炎热天气中穿上凉鞋时，矫形支撑会不足。