[发明专利]一种基于3D打印的踝足矫形器的制作方法

说明书

一种基于3D打印的踝足矫形器的制作方法，包括以下步骤：步骤1，采用足底压力数据；步骤2，使用三维扫描仪扫描患肢；步骤3，将步骤2得到的患肢点云数据得到STL文件；步骤4，利用踝足生物力学，三点力系统与步骤1得到的足底压力异常情况对踝足矫形器结构进行三维模型数字化设计；步骤5，拓扑优化；步骤6，3D打印前处理，得到带有支撑的踝足矫形器；步骤7，进行后处理，增加衬垫、魔术贴等辅件，最后让患肢试穿。降低对操作人员经验及技术的要求，同时可以实现轻量化设计，减轻踝足矫形器的重量，提高患者对踝足矫形器的接受程度。

技术领域

本发明属于踝足矫形技术领域，特别涉及一种基于3D打印的踝足矫形器的制作方法。

背景技术

现有技术中治疗足外翻等踝足障碍的踝足矫形器很多。现有技术的缺陷就是：未进行患者足底压力测试，分析正常压力分布情况和分布异常情况；未运用到踝足生物力学对踝足矫形器结构进行改进，只是简单的打印扫描模型，矫正效果不佳(。关于传统石膏制作踝足矫形器的方法缺点是：需要矫形师有丰富的经验和精湛的手艺，劳动强度大且制作周期长，制作效率不高，形器太笨重不够美观、尤其是一些心理障碍比较大或者是小孩穿戴踝足矫形器时容易自卑，往往不愿意进行穿戴，使用材料过多，造成浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D打印的踝足矫形器的制作方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于3D打印的踝足矫形器的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，采用足底压力测量系统对患者患肢足底进行压力测试，获得步行时，患者的足底压力分布，确定不同患者足底压力分布异常情况；

步骤2，使用三维扫描仪扫描患肢的踝、足、小腿部位，获得患肢的点云数据；

步骤3，将步骤2得到的患肢点云数据导入到逆向软件进行逆向设计，得到STL文件；

步骤4，将步骤三中得到的STL文件导入到数字化设计软件，在软件改进模型结构，利用踝足生物力学，三点力系统与步骤1得到的足底压力异常情况对踝足矫形器结构进行三维模型数字化设计，改善踝足受力情况；

步骤5，将上述步骤4得到的STL文件进行拓扑优化，得到STL模型文件；

步骤6，将步骤5中得到的STL模型文件进行3D打印前处理，得到带有支撑的踝足矫形器；

步骤7，将步骤6中通过SLS得到的踝足矫形器去除支撑，进行后处理，增加衬垫、魔术贴等辅件，最后让患肢试穿。

进一步的，步骤2中扫描时，患者保持坐姿，患肢平放置于平板上，扫描时保证扫描数据连续完整。

进一步的，步骤3中，逆向软件为Rhnio；具体步骤为：

1)在Rhnio中将扫描得到的点云数据进行修饰，封装，并建出完整的扫描部位轮廓的三角面片结构模型；

2)在Rhnio中对步骤1)中得到的轮廓表面三角片进行外向加厚，生成壳状的三维模型，保存为STL格式文件。

进一步的，步骤4中，数字化设计软件为Creo 3.0。

进一步的，步骤5中，具体为：

首先对模型进行有限元分析，分析其应力，然后运用拓扑优化软件对模型进行拓扑优化，进行镂空等处理，去除多余结构，减轻模型质量。

进一步的，拓扑优化软件为Inspire软件。

进一步的，步骤6中，具体为：