BE1021685B1

BE1021685B1 - SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING AN ORTHESIS

Info

Publication number: BE1021685B1
Application number: BE2013/0502A
Authority: BE
Inventors: Jean-Pierre Wilssens
Original assignee: Rsscan International Nv
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2016-01-08

Abstract

De uitvinding betreft een systeem, werkwijze en computerprogramma voor selectie van een orthese, omvattende: een drukmeetsysteem voor het meten van een dynamische drukverdeling en een afrolpatroon bij een blootsvoetse gang of loop en verwerkingsmiddelen om aan de hand daarvan de orthese te selecteren, waarbij een voethoogte-type wordt bepaald uit de dynamische voetzooldruk. Selectie gebeurt aan de hand van het voethoogte-type en het gebruik van de orthese. Een camera neemt beelden van de voet op. De verwerkingsmiddelen genereren een 3D- model van de voet uit deze beelden, wijzigen de geselecteerde kandidaat-orthese aan de hand van het 3D-model, en voeren driedimensionale productiegegevens uit.The invention relates to a system, method and computer program for selection of an orthosis, comprising: a pressure measuring system for measuring a dynamic pressure distribution and a roll-off pattern in a barefoot gait or gait and processing means for selecting the orthosis on the basis thereof, wherein a foot height -type is determined from the dynamic sole pressure. Selection is based on the foot height type and the use of the orthosis. A camera records images of the foot. The processing means generate a 3D model of the foot from these images, modify the selected candidate orthosis on the basis of the 3D model, and output three-dimensional production data.

Description

Systeem en werkwijze voor het bepalen van een ortheseSystem and method for determining an orthosis

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het domein van de orthopedie, in het bijzonder op systemen voor het selecteren van ortheses zoals steunzolen.The present invention relates to the field of orthopedics, in particular to systems for selecting ortheses such as arch supports.

Systemen die de dynamische drukverdeling op de voetzool kunnen meten, zijn beschreven in Europese octrooiaanvragen EP0970657A1 en EP1127541A1. Het op deze principes gebaseerde footscan® systeem laat toe om op basis van dergelijke metingen geschikte orthesen (in het bijzonder steunzolen) te selecteren, waarmee het risico op (sport)blessures bij de drager sterk gereduceerd kan worden. Dit werd onder meer aangetoond door de studies die worden beschreven in de artikelen van J. Wilssens, "Can the RSscan footscan® system predict and reduce injuries?", in: Footwear Science, Volume 1, Supplement 1, 2009, Special Issue: Proceedings of the Ninth Footwear Biomechanics Symposium; en A. Franklyn-Miller et al., "Foot Orthoses in the Prévention of Injury in Initial Military Training", in: The American Journal of Sports Medicine, januari 2011 vol. 39 nr. 1, 30-37.Systems that can measure the dynamic pressure distribution on the sole of the foot are described in European patent applications EP0970657A1 and EP1127541A1. The footscan® system based on these principles makes it possible to select suitable orthoses (in particular arch supports) on the basis of such measurements, with which the risk of (sport) injuries to the wearer can be greatly reduced. This was demonstrated, among other things, by the studies described in the articles by J. Wilssens, "Can the RSscan footscan® system predict and reduce injuries?", In: Footwear Science, Volume 1, Supplement 1, 2009, Special Issue: Proceedings of the Ninth Footwear Biomechanics Symposium; and A. Franklyn-Miller et al., "Foot Orthoses in the Prevention of Injury in Initial Military Training," in The American Journal of Sports Medicine, January 2011 vol. 39 No. 1, 30-37.

Op basis van dergelijke dynamische drukmetingen kunnen betrouwbare hypotheses worden gemaakt over de beweging, tijdens het lopen, van de diverse delen van de voet, zoals beschreven door F. Hagman in het proefschrift Can Plantar Pressure Predict Foot Motion?, Eindhoven, Technische Universiteit Eindhoven, 2005.On the basis of such dynamic pressure measurements, reliable hypotheses can be made about the movement, while walking, of the various parts of the foot, as described by F. Hagman in the thesis Can Plantar Pressure Predict Foot Motion ?, Eindhoven, Eindhoven University of Technology, 2005.

In het domein van de orthopedische podologie is het evenwel nog steeds gebruikelijk om ortheses zoals steunzolen te ontwerpen op basis van de uiterlijke vorm van de voet, die traditioneel wordt opgenomen door middel van een fysieke afdruk van de voet, verkregen met behulp van een gipsafdruk, een foambox, of dergelijke middelen. Onder specialisten heersen er uiteenlopende meningen over de vraag of een dergelijke vormopname best gebeurt bij een geheel ontspannen voet, of bij een (al dan niet partieel) belaste voet.In the field of orthopedic podology, however, it is still customary to design orthoses such as arch supports on the basis of the outer shape of the foot, which is traditionally absorbed by means of a physical imprint of the foot obtained with the aid of a plaster print, a foambox, or the like. There are divergent opinions among specialists as to whether such a form is best taken with a completely relaxed foot or with a (partially or not) loaded foot.

De productie van de voor de gebruiker/patiënt geselecteerde orthesen is bovendien een werk dat grotendeels manueel gebeurt en waar vakmanschap en ervaring bij komen kijken; dit zorgt voor een grote variatie in kwaliteit en een beperkte reproduceerbaarheid.The production of the orthoses selected for the user / patient is, moreover, a work that is largely done manually and which involves craftsmanship and experience; this ensures a large variation in quality and limited reproducibility.

De onderhavige uitvinding is onder meer gebaseerd op het inzicht van de uitvinders dat de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van het selectie- en productieproces verhoogd kunnen worden door oordeelkundige automatisering van bepaalde aspecten van deze processen. Hiertoe dienen technieken te worden aangewend die tot op heden niet werden gebruikt in het vakgebied.The present invention is based, inter alia, on the inventors' insight that the reliability and reproducibility of the selection and production process can be increased by judicious automation of certain aspects of these processes. To this end, techniques must be used that have not been used in the field to date.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een systeem voorzien voor het selecteren van een orthese voor een gebruiker, zoals beschreven in conclusie 1.According to an aspect of the invention, a system is provided for selecting an orthosis for a user, as described in claim 1.

Onder de term "orthese" wordt in deze aanvrage in het bijzonder een steunzool begrepen. Dergelijke steunzolen kunnen een vorm hebben die de volledige voet ondersteunt, of slechts een gedeelte van de voet (bijvoorbeeld 3/5). Het kan evenwel ook gaan om specifiek (bijvoorbeeld orthopedisch) schoeisel, of een combinatie van beide.In the present application, the term "orthosis" is understood to mean in particular a support sole. Such arch supports can have a shape that supports the entire foot, or only a portion of the foot (e.g. 3/5). However, it may also concern specific (for example, orthopedic) footwear, or a combination of both.

Onder "driedimensionale productiegegevens" wordt een verzameling digitale gegevens verstaan die een driedimensionaal model van de orthese op dusdanige wijze voorstellen dat het kan gebruikt worden voor het aansturen van een CAM-inrichting. Bestandsformaten zoals het STL-formaat en het PLY-formaat kunnen hiervoor bijvoorbeeld gebruikt worden."Three-dimensional production data" is understood to be a collection of digital data that represents a three-dimensional model of the orthosis in such a way that it can be used to control a CAM device. For example, file formats such as the STL format and the PLY format can be used for this.

De uitvinding is onder meer gebaseerd op het inzicht van de uitvinders dat de nauwkeurigheid van de bepaling van een geschikte orthese verbeterd kan worden door gebruik te maken van een combinatie van drukmetingen en vormkenmerken. Deze uitvoeringsvorm biedt voorts het voordeel dat het de snelheid van de interventie en het comfort van de gebruiker/patiënt ten goede komt indien deze bijkomende vormkenmerken verkregen kunnen worden met behulp van een contactloze techniek.The invention is based inter alia on the insight of the inventors that the accuracy of the determination of a suitable orthosis can be improved by making use of a combination of pressure measurements and shape characteristics. This embodiment further offers the advantage that it improves the speed of intervention and the comfort of the user / patient if these additional form characteristics can be obtained with the aid of a contactless technique.

De camera is bij voorkeur draagbaar. Het is een voordeel van het gebruik van een draagbare camera, dat het systeem volgens de uitvinding gemakkelijk door de zorgverlener kan worden ingezet op verplaatsing, bijvoorbeeld in sportcentra, klinieken, bejaardentehuizen, enz. Hierbij kan worden opgemerkt dat het footscan-systeem op zich eveneens draagbaar is, en dat een draagbare computer (laptop) gebruikt kan worden om de verwerkingsmiddelen volgens de uitvinding te implementeren, zodat het gehele systeem uiterst mobiel is.The camera is preferably portable. It is an advantage of the use of a portable camera that the system according to the invention can easily be deployed by the caregiver on the move, for example in sports centers, clinics, retirement homes, etc. It can be noted here that the footscan system per se is also is portable, and that a portable computer (laptop) can be used to implement the processing means according to the invention, so that the entire system is extremely mobile.

In een uitvoeringsvorm omvat het systeem volgens de onderhavige uitvinding voorts een krachtsensor, ingericht om een belastinggraad van de voet te registreren tijdens het opnemen van de beelden van de voet.In one embodiment, the system according to the present invention further comprises a force sensor, adapted to record a load degree of the foot during the recording of the images of the foot.

Deze uitvoeringsvorm laat toe om op een correctere manier rekening te houden met de vormgegevens van de voet, aangezien gedetecteerd kan worden of de opgenomen vorm overeenstemt met een onbelaste of een (al dan niet partieel) belaste voet. Op deze manier wordt de keuzevrijheid van de zorgverlener ter zake gewaarborgd, en wordt bovendien de reproduceerbaarheid van de uitgevoerde drukmetingen verhoogd.This embodiment allows the shape data of the foot to be taken into account in a more correct manner, since it can be detected whether the recorded shape corresponds to an unloaded or a (partially or not) loaded foot. In this way, the freedom of choice of the care provider in this regard is guaranteed, and the reproducibility of the pressure measurements performed is also increased.

In een uitvoeringsvorm is het systeem verder voorzien van een met de verwerkingsmiddelen verbonden 3D-printer, ingericht om de desgevallend gewijzigde orthese te produceren op basis van het CAM-model. In een andere uitvoeringsvorm is het systeem verder voorzien van een met de verwerkingsmiddelen verbonden geautomatiseerde freesinrichting, ingericht om de desgevallend gewijzigde ortheses te produceren op basis van de driedimensionale productiegegevens.In one embodiment, the system is further provided with a 3D printer connected to the processing means, adapted to produce the modified orthosis on the basis of the CAM model. In another embodiment, the system is further provided with an automated milling device connected to the processing means, adapted to produce the modified orthoses on the basis of the three-dimensional production data.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvormen dat de fabricage van de orthese kan gebeuren met grote snelheid, nauwkeurigheid en een hoge graad van reproduceerbaarheid. Het CAM-model definieert de vorm van de te produceren orthese. Op basis van de gegevens van de gebruiker, kan het systeem desgevallend ook bepalen dat een bepaalde materiaalstijfheid noodzakelijk is, hetzij voor de gehele zool, hetzij voor specifieke zones. De noodzakelijke stijfheid kan bovendien anisotroop zijn, bijvoorbeeld om torsie om een eerste as in hoge mate toe te laten, terwijl torsie om een tweede as, haaks op de eerste as, in hoge mate wordt tegengegaan. Om deze reden zal het CAM-model bij voorkeur ook een of meer parameters bevatten zoals een materiaalkeuze, een printrichting (het 3D-printen, ook "additieve fabricage" genoemd, is immers van nature een anisotroop proces), en een microstructuur (massief printen of printen volgens een rooster of ruimtelijk vakwerk), desgevallend variërend per zone van de zool.It is an advantage of these embodiments that the manufacture of the orthosis can take place with great speed, accuracy and a high degree of reproducibility. The CAM model defines the shape of the orthosis to be produced. Based on the user's data, the system can also determine, if necessary, that a certain material stiffness is necessary, either for the entire sole or for specific zones. The necessary stiffness can moreover be anisotropic, for example to allow torsion about a first axis to a high degree, while torsion about a second axis, perpendicular to the first axis, is highly prevented. For this reason, the CAM model will preferably also contain one or more parameters such as a choice of material, a printing direction (3D printing, also referred to as "additive manufacturing", is naturally an anisotropic process), and a microstructure (solid printing or printing according to a grid or spatial framework), varying per zone of the sole if necessary.

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze voorzien voor het selecteren van een orthese voor een gebruiker, zoals beschreven in conclusie 5.According to an aspect of the present invention, a method is provided for selecting an orthosis for a user, as described in claim 5.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden de gemeten dynamische drukverdeling en het gemeten afrolpatroon gebruikt voor het identificeren van te corrigeren bewegingen van de voet tijdens het wandelen of lopen.In an embodiment of the method according to the present invention, the measured dynamic pressure distribution and the measured rolling pattern are used to identify movements of the foot to be corrected while walking or walking.

In functie van de geïdentificeerde te corrigeren bewegingen worden bijkomende correctiestukken of -zones voor de orthese bepaald.Depending on the identified movements to be corrected, additional correction pieces or zones for the orthosis are determined.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voorts het registreren van een belastinggraad van de voet tijdens het opnemen van de beelden van de voet.In one embodiment, the method according to the present invention further comprises registering a load degree of the foot during recording of the images of the foot.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder het produceren van de desgevallend gewijzigde orthese door middel van 3D-printing op basis van de driedimensionale productiegegevens. In een andere specifieke uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder het produceren van de desgevallend gewijzigde orthese door middel van geautomatiseerd frezen op basis van de driedimensionale productiegegevens.In a specific embodiment, the method further comprises producing the possibly modified orthosis by means of 3D printing on the basis of the three-dimensional production data. In another specific embodiment, the method further comprises producing the possibly modified orthosis by means of automated milling based on the three-dimensional production data.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding omvat het opnemen van de beelden volgende stappen: het produceren van een vormafdruk van de voet van de gebruiker, en het opnemen van beelden van de geproduceerde vormafdruk.In an embodiment of the method according to the present invention, recording of the images comprises the following steps: producing a shape print of the user's foot, and recording images of the produced shape print.

Deze werkwijze biedt een alternatief voor het gebruik van een draagbare camera. In plaats daarvan worden middelen voor het maken van een afdruk van de voet van de gebruiker/patiënt, zoals de gekende foambox, meegenomen naar de gebruiker/patiënt. Ter plaatse wordt een afdruk gemaakt. Deze afdruk kan later met behulp van de camera worden gescand voor gebruik in de werkwijze volgens de uitvinding.This method offers an alternative to the use of a portable camera. Instead, means for making an impression of the user / patient's foot, such as the known foam box, is taken to the user / patient. A print is made on site. This print can later be scanned using the camera for use in the method according to the invention.

In een ander aspect voorziet de uitvinding een computerprogramma, omvattende code-elementen die geconfigureerd zijn om een processor de verwerkingsstappen van de hoger beschreven werkwijze te laten uitvoeren.In another aspect, the invention provides a computer program comprising code elements configured to cause a processor to perform the processing steps of the above-described method.

De technische effecten en voordelen van uitvoeringsvormen van de werkwij ze volgens de onderhavige uitvinding komen mutatis mutandis overeen met die van de corresponderende uitvoeringsvormen van het systeem volgens de onderhavige uitvinding.The technical effects and advantages of embodiments of the method of the present invention correspond mutatis mutandis to those of the corresponding embodiments of the system of the present invention.

Deze en andere technische effecten en voordelen van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden hierna nader toegelicht onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:These and other technical effects and advantages of embodiments of the present invention are further explained below with reference to the accompanying drawings, in which:

Figuur 1 op schematische wijze een systeem volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert;Figure 1 schematically illustrates a system according to an embodiment of the present invention;

Figuur 2 de contour en drukkaart van een voetzool weergeeft, waarop drie referentiepunten zijn aangeduid;Figure 2 shows the contour and printing map of a sole of the foot on which three reference points are indicated;

Figuur 3 diagrammen bevat met geschatte spieractiviteit in drie gebieden van de voet tijdens de loopbeweging;Figure 3 contains diagrams with estimated muscle activity in three areas of the foot during gait;

Figuur 4 een stroomdiagram van een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont;Figure 4 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention;

Figuur 5 een rendering weergeeft van een driedimensionaal model van de onderkant van de voet van een patiënt, waarop de drie hogergenoemde referentiepunten zijn aangeduid;Figure 5 shows a rendering of a three-dimensional model of the bottom of the foot of a patient, on which the three above-mentioned reference points are indicated;

Figuur 6 een voorbeeld weergeeft van een orthese van een eerste type;Figure 6 shows an example of an orthosis of a first type;

Figuur 7 een voorbeeld weergeeft van een orthese van een tweede type;Figure 7 shows an example of an orthosis of a second type;

Figuur 8 een voorbeeld weergeeft van een orthese van een derde type; enFigure 8 shows an example of an orthosis of a third type; and

Figuur 9 een voorbeeld weergeeft van een afdruk van beide voeten van een gebruiker/patiënt in een zogenaamde "foambox".Figure 9 shows an example of a print of both feet of a user / patient in a so-called "foam box".

Onder verwijzing naar Figuur 1, wordt nu een systeem volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding beschreven. De gebruiker of patiënt 100 wordt onderworpen aan een dynamische drukmeting van de voetzool met behulp van drukmeetsysteem 110, dat bijvoorbeeld van het footscan®-type kan zijn. De drukmeting gebeurt blootsvoets, tijdens een stap- of loopbeweging. Daarnaast (in de praktijk zal dit in direct op elkaar volgende stappen gebeuren) wordt een 3D-scan gemaakt van de onbedekte voet van de patiënt 100 door middel van de camera 120.With reference to Figure 1, a system according to an embodiment of the present invention is now described. The user or patient 100 is subjected to a dynamic pressure measurement of the sole of the foot with the aid of pressure measurement system 110, which may, for example, be of the footscan® type. The pressure measurement is done barefoot, during a step or walk movement. In addition (in practice this will be done in immediately following steps), a 3D scan is made of the uncovered foot of the patient 100 by means of the camera 120.

De camera 120 is bij voorkeur draagbaar. Diverse types van camera's kunnen worden gebruikt om beelden op te nemen van waaruit een driedimensionaal model kan gevormd worden. Het kan daarbij gaan om stereoscopische camera's, samenstellen van meerdere camera's, camera's met een afstandssensor (bijvoorbeeld van het time-of-flight type) of traditionele digitale camera's met een enkele lens, die vanuit verschillende standpunten beelden opnemen van hetzelfde voorwerp, welke beelden worden samengesteld tot een beeld met diepte-informatie door analyse van de parallax. Camera's die diepte-informatie verschaffen zijn thans onder meer commercieel verkrijgbaar van Microsoft Corp. onder de merknaam "Kinect". Onder de traditionele digitale camera's vallen ook de camera's die zijn voorzien in mobiele toestellen zoals de zogenaamde "smart phones" en tabletcomputers. De camera's kunnen in een scannende beweging rondom het voorwerp worden bewogen, om een zo volledig mogelijk driedimensionaal beeld samen te stellen. Een voorbeeld van een camera waarmee al scannend een nauwkeurig driedimensionaal model kan worden opgebouwd is de "Gotcha" 3D-scanner van het bedrijf 4DDynamics uit Antwerpen, België.The camera 120 is preferably portable. Various types of cameras can be used to record images from which a three-dimensional model can be formed. This can be stereoscopic cameras, assemblies of multiple cameras, cameras with a distance sensor (for example of the time-of-flight type) or traditional digital cameras with a single lens, which take images of the same object from different points of view, which images are compiled into an image with in-depth information by analyzing the parallax. Cameras that provide in-depth information are currently commercially available from Microsoft Corp. under the brand name "Kinect". Traditional digital cameras also include cameras that are equipped with mobile devices such as so-called "smart phones" and tablet computers. The cameras can be moved around the object in a scanning motion to compile a three-dimensional image that is as complete as possible. An example of a camera that can be used to build an accurate three-dimensional model while scanning is the "Gotcha" 3D scanner from the company 4DDynamics from Antwerp, Belgium.

Ook scanners, zoals flatbedscanners en laserscanners, kunnen worden gebruikt als camera 120 in de context van de onderhavige uitvinding.Scanners, such as flatbed scanners and laser scanners, can also be used as camera 120 in the context of the present invention.

Een optionele krachtsensor 130 laat toe om de op de voet uitgeoefende kracht te registreren, zodat kan worden bepaald of de met de camera opgenomen vorm overeenstemt met een onbelaste of een (al dan niet partieel) belaste voet. De krachtsensor kan draagbaar zijn of deel uitmaken van een vaste inrichting. De draagbare krachtsensor kan worden uitgevoerd in de vorm van een doorzichtige plaat met een handvat, die tegen de voetzool aan wordt gehouden (bij voorkeur terwijl de gebruiker/patiënt zit of ligt), en waardoorheen de camera de nodige beelden maakt. De eigenlijke sensor (bijvoorbeeld een dynamometer die tussen het handvat en de plaat is aangebracht) meet dan de kracht die de voet op de plaat uitoefent. Als doorzichtige plaat kan bijvoorbeeld een plaat uit PMMA, polycarbonaat, of glas worden gebruikt. De vaste inrichting kan worden uitgevoerd als een bewegende scanner onder een in hoofdzaak horizontaal opgestelde doorzichtige plaat, waar de gebruiker/patiënt bovenop gaat staan.An optional force sensor 130 allows the force applied to the foot to be recorded, so that it can be determined whether the shape taken with the camera corresponds to an unloaded or a (partially or not) loaded foot. The force sensor can be portable or be part of a fixed device. The portable force sensor can be in the form of a transparent plate with a handle, which is held against the sole of the foot (preferably while the user / patient is sitting or lying down), and through which the camera takes the necessary images. The actual sensor (for example, a dynamometer mounted between the handle and the plate) then measures the force that the foot exerts on the plate. A transparent sheet made of PMMA, polycarbonate, or glass can be used as a transparent sheet. The fixed device can be designed as a moving scanner under a substantially horizontally arranged transparent plate, on which the user / patient stands.

De verwerkingsmiddelen 140 zijn geconfigureerd om een orthese voor de gebruiker te selecteren aan de hand van de door het drukmeetsysteem 110 gemeten dynamische drukverdeling en het afrolpatroon, om een driedimensionaal model van de voet te genereren aan de hand van de door de camera 120 aangeleverde beelden, en om een geschikte variatie van de kandidaat-orthese voor de gebruiker 100 te bepalen aan de hand van het driedimensionaal model. De verwerkingsmiddelen 140 voeren de desgevallend gewijzigde orthese uit onder de vorm van driedimensionale productiegegevens, in het bijzonder een CAM-model. Deze stappen worden nu nader toegelicht.The processing means 140 is configured to select an orthosis for the user on the basis of the dynamic pressure distribution measured by the pressure measuring system 110 and the rolling pattern, to generate a three-dimensional model of the foot on the basis of the images supplied by the camera 120, and to determine a suitable variation of the candidate orthosis for the user 100 on the basis of the three-dimensional model. The processing means 140 performs the orthosis, if necessary, modified in the form of three-dimensional production data, in particular a CAM model. These steps are now further explained.

Het systeem volgens de uitvinding stelt op basis van het dynamische drukpatroon (i.e., de gemeten dynamische drukverdeling en het gemeten afrolpatroon) een kandidaat-orthese voor, in het bij zonder een steunzool die geschikt geacht wordt voor de gebruiker. Meer specifiek selecteert het systeem een orthese op basis van de meetgegevens; dit selectieproces gaat bijvoorbeeld uit van een bepaald aantal vooraf opgeslagen orthesevormen, waaruit een bepaalde vorm wordt geselecteerd, die eventueel nog wordt geschaald om geschikt te zijn voor de maat van de gebruiker/patiënt. Het is ook mogelijk het systeem te voorzien van één of meer wiskundige modellen die mogelijke orthesevormen beschrijven, waarbij uit de meetgegevens afgeleide parameters in het model worden ingevuld om tot de eigenlijke orthesevorm te komen. Voor het bepalen van de vooraf opgeslagen orthesevormen of modellen wordt in hoofdzaak gebruik gemaakt van statistische gegevens, waarop onder meer PCA-technieken toegepast kunnen worden.The system according to the invention on the basis of the dynamic pressure pattern (i.e., the measured dynamic pressure distribution and the measured rolling pattern) represents a candidate orthosis, in particular a support sole which is considered suitable for the user. More specifically, the system selects an orthosis based on the measurement data; this selection process is based, for example, on a certain number of previously stored orthosis forms, from which a specific form is selected, which may possibly be scaled to be suitable for the size of the user / patient. It is also possible to provide the system with one or more mathematical models that describe possible orthosis forms, whereby parameters derived from the measurement data are entered into the model to arrive at the actual orthosis form. For the determination of the previously stored orthosis forms or models, use is mainly made of statistical data, to which, among other things, PCA techniques can be applied.

De dynamisch gemeten druk op verschillende gebieden van de voetzool wordt gebruikt als een indicatie van de voethoogte. Aldus kan een boogindex ("arch index", hierna: "AI") van de voet worden bepaald, zodat de voet qua hoogte kan worden ingedeeld in een aantal anatomische standaardtypes.The dynamically measured pressure on different areas of the sole of the foot is used as an indication of the foot height. Thus, an arch index ("AI") of the foot can be determined, so that the height of the foot can be divided into a number of standard anatomical types.

Vanuit de gemeten contactoppervlakten van de voorvoet, midvoet, en hiel (hierna respectievelijk aangeduid als A, B, en C) kan de AI bepaald worden als B / (A + B + C) = AI.From the measured contact areas of the forefoot, midfoot, and heel (hereinafter referred to as A, B, and C, respectively), the AI can be determined as B / (A + B + C) = AI.

Een bruikbare indeling in voettypes wordt hieronder weergegeven met vermelding van de in het jargon gebruikelijke Engelse typebenamingen. HH Heavy High Arch foot 0% < AI < 7% H High Arch foot 7% < AI < 14% NH Light High Arch foot 14% < AI < 21% N Normal foot 21% < AI < 28% FN Light Flat foot 28% < AI < 35% F Flat foot 35% < AI < 42% FF Heavy Flat foot 42% < AI < 100%A usable division into foot types is given below with an indication of the usual English type designations in the jargon. HH Heavy High Arch foot 0% <AI <7% H High Arch foot 7% <AI <14% NH Light High Arch foot 14% <AI <21% N Normal foot 21% <AI <28% FN Light Flat foot 28 % <AI <35% F Flat foot 35% <AI <42% FF Heavy Flat foot 42% <AI <100%

Voor elk van de anatomische voettypes moet op basis van de beoogde toepassing nog een keuze worden gemaakt tussen preventieve zolen (zie ook Figuur 6), correctiezolen (zie ook Figuur 7) en metasupportzolen (zie ook Figuur 8). Deze keuze gebeurt bij voorkeur automatisch na herkenning van het voetpatroon of afhankelijk van de ingevoerde risicofactoren. De zool kan qua dikte en/of uitvoering nog worden aangepast aan de schoenkeuze (sport, vrijetijd of Italiaanse stijl.For each of the anatomical foot types, based on the intended application, a choice must still be made between preventive soles (see also Figure 6), correction soles (see also Figure 7) and metasupport soles (see also Figure 8). This choice is preferably made automatically after recognition of the foot pattern or depending on the risk factors entered. In terms of thickness and / or version, the sole can still be adjusted to the shoe choice (sport, leisure or Italian style).

Aldus verkrijgt men in het hier beschreven geval ten minste 21 basiscombinaties die overeenstemmen met verschillende kandidaat-ortheses, waarvan de vorm vooraf wordt opgeslagen in het systeem. Het is ook mogelijk om een indeling in een kleiner of groter aantal categorieën te voorzien, of om de AI of een gelijkwaardige meetbare eigenschap als parameter in te vullen in een wiskundig model van de orthesevorm.Thus, in the case described here, at least 21 basic combinations are obtained which correspond to different candidate ortheses, the shape of which is stored in advance in the system. It is also possible to provide a division into a smaller or larger number of categories, or to enter the AI or an equivalent measurable property as a parameter in a mathematical model of the orthosis form.

Voor de keuze van het materiaal en/of de hardheid van de te produceren orthese kan bovendien rekening worden gehouden met het lichaamsgewicht en de activiteitsgraad van de gebruiker.For the choice of the material and / or the hardness of the orthosis to be produced, the body weight and activity level of the user can also be taken into account.

De geselecteerde orthese wordt vervolgens verder aangepast aan de specifieke gebruiker (i.e., er wordt een "variatie" van de kandidaat-orthese gemaakt) aan de hand van het uit de camerabeelden opgemaakte driedimensionale model van de voet van de gebruiker. De combinatie van de camera en de verwerkingsmiddelen die uit de camerabeelden een driedimensionaal model opbouwen, zal hieronder ook vermeld worden als de "3D-scanner".The selected orthosis is then further adapted to the specific user (i.e., a "variation" of the candidate orthosis is made) on the basis of the three-dimensional model of the user's foot made up of the camera images. The combination of the camera and the processing means that build up a three-dimensional model from the camera images will also be referred to below as the "3D scanner".

Figuur 2 illustreert hoe aan de hand van de contour en drukkaart van de voetzool drie referentiepunten bepaald kunnen worden, die representatief zijn voor de anatomische vorm van de voet, en dus voor de vorm van de genereren orthese. De geïllustreerde referentiepunten betreffen het metatarsaal steunpunt (1), het os naviculare (2), en het os cuboideum (3). Het is evenwel ook mogelijk om de verificatie uit te voeren aan de hand van een groter aantal referentiepunten; het gebruik van vijf punten of zelfs zeven punten levert goede resultaten op. De hoogte van de voet op de gekozen referentiepunten wordt vergeleken met de overeenkomstige hoogte van de orthese. Om werkzaam te zijn, moet de orthese voldoende aansluiten bij de eigenlijke vorm van de voet, zonder deze evenwel exact te volgen (dit zou de voet te zeer fixeren, en geen normale activiteit van de voetspieren toelaten). De referentiehoogten van de orthese moeten dus slechts binnen een bepaalde marge overeenstemmen met de hoogten van de voetzool.Figure 2 illustrates how three reference points can be determined on the basis of the contour and pressure map of the sole of the foot, which are representative of the anatomical shape of the foot, and thus of the shape of the generated orthosis. The reference points illustrated concern the metatarsal support (1), the os naviculare (2), and the os cuboid (3). However, it is also possible to carry out the verification on the basis of a larger number of reference points; the use of five points or even seven points yields good results. The height of the foot at the chosen reference points is compared with the corresponding height of the orthosis. To be effective, the orthosis must be sufficiently in line with the actual shape of the foot, without, however, following it exactly (this would overly fix the foot and not allow normal activity of the foot muscles). The reference heights of the orthosis must therefore only correspond within a certain margin to the heights of the sole of the foot.

De mate waarin de initieel geselecteerde orthese wordt aangepast aan de hand van het driedimensionale model, hangt af van het voettype: indien het gaat om een voet zonder significante afwijkingen, kan in grote mate worden vertrouwd op de kandidaat die door het drukmeetsysteem wordt aangeleverd; indien het gaat om een voet met een podologische pathologie, moet de informatie uit het driedimensionale model zwaarder doorwegen. De aanwezigheid van dergelijke afwijkingen wordt optioneel op geautomatiseerde wijze vastgesteld door vergelijking van de uit de drukmeting afgeleide hoogteschattingen met deze welke uit het driedimensionale model worden verkregen. Een grote discrepantie tussen beide sets van parameters, wordt dan door het systeem opgevat als een indicatie dat een dergelijke afwijking aanwezig is, en dat een meer verregaande aanpassing van de orthese noodzakelijk is. In dergelijke gevallen zal het systeem deze discrepantie bij voorkeur ook specifiek signaleren aan de operator (i.e., de zorgverlener), die waar nodig manueel discretionaire aanpassingen zal kunnen aanbrengen.The extent to which the initially selected orthosis is adjusted on the basis of the three-dimensional model depends on the foot type: if it is a foot without significant deviations, it is possible to rely to a large extent on the candidate supplied by the pressure measurement system; if it is a foot with a podological pathology, the information from the three-dimensional model must weigh more heavily. The presence of such deviations is optionally determined in an automated manner by comparing the height estimates derived from the pressure measurement with those obtained from the three-dimensional model. A large discrepancy between both sets of parameters is then seen by the system as an indication that such a deviation is present, and that a more extensive adjustment of the orthosis is necessary. In such cases, the system will preferably also signal this discrepancy specifically to the operator (i.e., the caregiver), who will be able to make manual discretionary adjustments where necessary.

Zonder verlies aan algemeenheid zou men de toepassingsgebieden van de onderhavige uitvindingen dus bij wijze van voorbeeld in volgende brede categorieën kunnen groeperen: - Het 100/0-systeem: het drukmeetsysteem bepaalt het voettype aan de hand van de AI en levert de 3D-vorm van de orthese af; de 3D-scanner speelt hierbij geen rol. - Het 80/20-systeem: het drukmeetsysteem neemt de bovenhand en bepaalt het voettype aan de hand van de AI, en de 3D-scanner doet enkel een controle naar bepaalde afmetingen en hoogtes; indien de gecontroleerde waarden binnen een vooraf bepaalde marge liggen, blijft de vanuit het drukmeetsysteem geselecteerde orthese behouden. - Het 60/40-systeem: het dynamisch of statisch drukmeetsysteem neemt de bovenhand en bepaalt het voettype aan de hand van de AI, en de 3D-scanner doet enkel een controle naar bepaalde afmetingen en hoogtes, met kleine correcties tot gevolg. - Het 50/50-systeem: het drukmeetsysteem bepaalt één of meerdere basiskandidaten, en de 3D-scanner draagt bij tot de keuze van de geschikte basiskandidaat (indien er meerdere zijn), en bepaalt de bijkomende lokale verhogingen/aanpassingen die vereist zouden zijn. - Het 20/80-systeem: de 3D-scanner doet in principe het werk voor wat de keuze van de orthesevorm betreft, terwijl het drukmeetsysteem nuttige informatie levert over te corrigeren voetbewegingen van de gebruiker.Without loss of generality, the fields of application of the present inventions could therefore be grouped by way of example in the following broad categories: - The 100/0 system: the pressure measurement system determines the foot type on the basis of the AI and supplies the 3D form of the orthosis; the 3D scanner plays no role in this. - The 80/20 system: the pressure measurement system takes the upper hand and determines the foot type on the basis of the AI, and the 3D scanner only performs a check to certain dimensions and heights; if the checked values are within a predetermined margin, the orthosis selected from the pressure measurement system is retained. - The 60/40 system: the dynamic or static pressure measurement system takes the upper hand and determines the foot type on the basis of the AI, and the 3D scanner only performs a check to certain dimensions and heights, resulting in minor corrections. - The 50/50 system: the pressure measurement system determines one or more basic candidates, and the 3D scanner contributes to the selection of the suitable basic candidate (if there are several), and determines the additional local increases / adjustments that would be required. - The 80/80 system: the 3D scanner basically does the job of choosing the orthosis shape, while the pressure measurement system provides useful information about the user's correctable foot movements.

De genoemde controles van hoogtewaarden houden desgevallend rekening met de door de krachtsensor verschafte informatie; bij een belaste voet zullen de "normale" hoogten gereduceerd zijn ten opzichte van dezelfde punten in een onbelaste voet.The aforementioned height value checks take into account the information provided by the force sensor; with a loaded foot the "normal" heights will be reduced compared to the same points in a no-load foot.

Met verwijzing naar de eerder geciteerde literatuur, dient te worden benadrukt dat het dynamische drukmeetsysteem een doorgedreven loopanalyse van de gebruiker mogelijk maakt. In het bijzonder kunnen de verschillende belastingen en bewegingen in de voet worden opgesplitst voor het subtalaire gewricht, het middenvoetsgewricht en de voorvoet/metatarsalen. Dit kan gecombineerd worden met timinginformatie met betrekking tot de verschillende stapfasen. Deze stapfasen kunnen bijvoorbeeld worden afgebakend aan de hand van de criteria beschreven in A. De Cock et al., "Temporal characteristics of foot roll-over during barefoot jogging: reference data for young adults", in: Gait & Posture, 21 (2005), 432-439. Aldus kan een onderscheid worden gemaakt tussen initiële contactfase (ICP), voorvoetcontactfase (FFCP), vlakkevoetfase (FFP) en voorvoet-afduwfase (FFPOP). Ook andere opdelingen van de stapcyclus kunnen gebruikt worden.With reference to the previously cited literature, it should be emphasized that the dynamic pressure measurement system allows a thorough walking analysis of the user. In particular, the different loads and movements in the foot can be split for the subtalar joint, the metatarsal joint and the forefoot / metatarsals. This can be combined with timing information regarding the different step phases. These step phases can, for example, be defined on the basis of the criteria described in A. De Cock et al., "Temporal characteristics of foot roll-over during barefoot jogging: reference data for young adults", in: Gait & Posture, 21 (2005), 432-439. A distinction can thus be made between initial contact phase (ICP), forefoot contact phase (FFCP), flat-footed phase (FFP) and forefoot-pushing phase (FFPOP). Other divisions of the step cycle can also be used.

Een voorbeeld van dergelijke bewegingsinformatie is weergegeven in Figuur 3, in de vorm van een diagram met geschatte spieractiviteit in de genoemde gebieden van de voet. Wanneer er input beschikbaar is van een EMG-meting, kan deze mee in beschouwing worden genomen.An example of such motion information is shown in Figure 3, in the form of a diagram with estimated muscle activity in the said areas of the foot. When input from an EMG measurement is available, this can be taken into consideration.

Uit de dynamische drukinformatie kan onder meer de evolutie van de balans van de voet (vergelijking van de druk op het mediale gedeelte van de voet tot de druk op het laterale gedeelte van de voet) tijdens de loopbeweging worden afgeleid. Dit balansverloop kan worden vergeleken met de grenzen van een "veilig" balansverloop, dat statistisch kan worden afgeleid uit opgemeten balansverlopen van grote aantallen atleten die langdurig hebben getraind zonder noemenswaardige blessures op te lopen. De uitvinders hebben deze techniek met succes toegepast op basis van de opgemeten gegevens van 30.000 atleten, waarvan 0,1% lopers werden geselecteerd die over een tijdsbestek van meerdere jaren blessurevrij zijn gebleven.The dynamic pressure information can, among other things, deduce the evolution of the balance of the foot (comparison of the pressure on the medial part of the foot to the pressure on the lateral part of the foot) during the walking movement. This balance course can be compared with the limits of a "safe" balance course, which can be statistically derived from measured balance courses of large numbers of athletes who have trained for a long time without sustaining significant injuries. The inventors have successfully applied this technique on the basis of the measured data from 30,000 athletes, of which 0.1% were selected to be runners who remained injury-free over a period of several years.

De bewegingsinformatie kan gebruikt worden om correctiestukken of -zones te selecteren die bijdragen tot een voorkoming van overbelasting en een verbetering van de belastingssymmetrie, zodat de belasting en het risico op blessures van het bewegingsapparaat (voeten, onderbenen, bovenbenen, heup en rug) gevoelig afnemen. Deze correctieve elementen worden bij voorkeur afzonderlijk bepaald voor abnormale pronatie of supinatie tijdens respectievelijk de landingsfase (beweging van de hiel), de "midstance"-fase (beweging van de middenvoet), en de propulsiefase (beweging van de voorvoet).The movement information can be used to select correction parts or zones that contribute to the prevention of overload and an improvement of the load symmetry, so that the load and the risk of injury to the musculoskeletal system (feet, lower legs, thighs, hip and back) are considerably reduced. . These corrective elements are preferably determined separately for abnormal pronation or supination during the landing phase (movement of the heel), the "midstance" phase (movement of the midfoot), and the propulsion phase (movement of the forefoot), respectively.

De verwerkingsmiddelen 140 omvatten gebruikelijke interfaces (niet weergegeven) om interactie met een operator en eventuele bijkomende randapparatuur mogelijk te maken. Het zal voor de vakman zonder meer duidelijk zijn dat de verwerkingsmiddelen 140 uitgevoerd kunnen worden onder de vorm van een computer met geschikte software. Gelet op de beoogde mobiliteit van het gehele systeem, geniet het gebruik van een draagbare computer (laptop- of tabletcomputer) de voorkeur. De draagbare computer 140 en de camera 120 kunnen ook gecombineerd zijn in eenzelfde draagbaar toestel (bijvoorbeeld een tabletcomputer).The processing means 140 includes conventional interfaces (not shown) to allow interaction with an operator and any additional peripherals. It will be readily apparent to those skilled in the art that the processing means 140 may be in the form of a computer with suitable software. In view of the intended mobility of the entire system, the use of a portable computer (laptop or tablet computer) is preferred. The portable computer 140 and the camera 120 can also be combined in the same portable device (for example a tablet computer).

Voorts zijn de verwerkingsmiddelen 140 verder geconfigureerd om het eindresultaat, i.e. de (desgevallend gewijzigde) orthese, uit te voeren onder de vorm van een CAM-model, bij voorkeur van een type geschikt voor het aansturen van een 3D-printer 150. Het systeem is bij voorkeur voorzien van een met de verwerkingsmiddelen 140 verbonden 3D-printer 150, ingericht om het eindresultaat fysiek te produceren op basis van het CAM-model, zodat de uiteindelijke orthese 160 wordt verkregen.Furthermore, the processing means 140 are further configured to perform the end result, ie the (if necessary modified) orthosis, in the form of a CAM model, preferably of a type suitable for controlling a 3D printer 150. The system is preferably provided with a 3D printer 150 connected to the processing means 140, arranged to physically produce the end result based on the CAM model, so that the final orthosis 160 is obtained.

De 3D-printer 150 hoeft niet lokaal verbonden te zijn met de verwerkingsmiddelen 140. Het is evenzeer mogelijk dat de verwerkingsmiddelen 140 een bestand uitvoeren dat hetzij via een netwerk, hetzij fysiek, wordt toegestuurd aan een 3D-printer 150 die zich op een andere locatie bevindt.The 3D printer 150 does not have to be locally connected to the processing means 140. It is equally possible that the processing means 140 executes a file that is sent either via a network or physically to a 3D printer 150 located at a different location is located.

Het voorgaande geldt mutatis mutandis wanneer in plaats van een 3D-printer een geautomatiseerde freesmachine wordt gebruikt.The foregoing applies mutatis mutandis when an automated milling machine is used instead of a 3D printer.

Door het gebruik van additieve fabricage (3D printing), wordt het bestaande concept waarbij correctiestukken in rubber of EVA onder de zooltjes geplakt worden, uitgebreid naar geïntegreerde correcties in de anatomische voetzool. De geïntegreerde correcties zullen aangebracht worden door verhardingen van het materiaal of door vorm- en/of structuurveranderingen aan te brengen op de relevante plaatsen, zodat het 3D-geprinte materiaal lokaal hardere of stijvere eigenschappen heeft ten opzichte van de normale ondersteunende voetvorm. Anderzijds kunnen de geïntegreerde correcties in de anatomische voetzoolvormen ook plaatselijke schokdempende of drukontlastende elementen omvatten, gecreëerd middel van verzachte plaatsen in de constructie van het 3D-geprinte materiaal.By using additive manufacturing (3D printing), the existing concept whereby correction pieces in rubber or EVA are stuck under the soles, is expanded to integrated corrections in the anatomical sole of the foot. The integrated corrections will be made by hardening of the material or by making changes in shape and / or structure at the relevant places, so that the 3D-printed material has locally harder or stiffer properties compared to the normal supporting foot shape. On the other hand, the integrated corrections in the anatomical sole of the foot can also include local shock-absorbing or pressure-relieving elements, created by means of softening places in the construction of the 3D-printed material.

De uitvinders hebben ontdekt dat de gewenste lokale verhardingen en verzachtingen op voordelige wijze kunnen worden bekomen door variaties in de microstructuur van het geprinte materiaal, in het bijzonder door het variëren van de structuur van een ruimtelijk vakwerk of rooster. Het grote voordeel van deze aanpak is dat de gehele zool toch uit een enkele materiaalsoort vervaardigd kan worden. Bovendien kan het materiaal, door keuze van een geschikt roostertype, lokaal anisotrope eigenschappen krijgen.The inventors have discovered that the desired local pavements and softenings can advantageously be achieved by variations in the microstructure of the printed material, in particular by varying the structure of a spatial framework or grid. The big advantage of this approach is that the entire sole can nevertheless be manufactured from a single type of material. In addition, by choosing a suitable grid type, the material can acquire locally anisotropic properties.

De gewenste lokale verhardingen en verzachtingen kunnen ook worden verkregen door gebruik te maken van verschillende materialen voor verschillende delen van de zool.The desired local paving and softening can also be achieved by using different materials for different parts of the sole.

In een alternatieve uitvoeringsvorm worden de driedimensionale productiegegevens gebruikt voor de fabricage (bijvoorbeeld door 3D-printen of geautomatiseerd frezen) van een negatieve tegenhanger van de orthese, i.e. van een kunstmatige voet die het hoogteverloop van de beoogde orthese volgt. Een dergelijke voet kan als mal worden gebruikt om de beoogde orthese te produceren door deze fysiek op de mal te vormen. Deze fabricagemethode is geschikt voor productie van orthesen in koolstofvezelmateriaal ("carbon") en bepaalde polymeren.In an alternative embodiment, the three-dimensional production data is used for the manufacture (for example by 3D printing or automated milling) of a negative counterpart of the orthosis, i.e. of an artificial foot that follows the height curve of the intended orthosis. Such a foot can be used as a mold to produce the intended orthosis by physically forming it on the mold. This manufacturing method is suitable for the production of orthoses in carbon fiber material ("carbon") and certain polymers.

Figuur 4 toont een stroomdiagram van een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De stappen van het opmeten van een dynamisch drukpatroon 410 en het opnemen van de camerabeelden van de voet 420 zijn naast elkaar weergegeven, gezien hun onafhankelijkheid in de tijd. In de praktijk zullen deze twee stappen meestal vlak na elkaar worden uitgevoerd (in willekeurige volgorde), tijdens eenzelfde consultatie. Het dynamisch drukpatroon wordt gebruikt voor het bepalen 415 van de kandidaat-orthese, en voor het afleiden van informatie over de (al dan niet te corrigeren) bewegingen van de voet tijdens het wandelen of lopen.Figure 4 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention. The steps of measuring a dynamic print pattern 410 and recording the camera images of the foot 420 are shown side by side in view of their independence over time. In practice, these two steps will usually be performed one after the other (in random order), during the same consultation. The dynamic pressure pattern is used to determine the candidate orthosis, and to derive information about the (correctable or non-correctable) movements of the foot during walking or walking.

De optionele stap van het registreren van de op de voet uitgeoefende krachten 430 gebeurt in hoofdzaak gelijktijdig met het opnemen van de beelden 420, aangezien kennis van deze krachten nuttig is bij het interpreteren van het in de volgende stap 425 uit de beelden gevormde 3D-model.The optional step of registering the forces 430 exerted on the foot occurs substantially simultaneously with the recording of the images 420, since knowledge of these forces is useful in interpreting the 3D model formed from the images in the next step 425 .

De gegevens met betrekking tot de kandidaat-orthese en het 3D-model worden samen verwerkt in de volgende stap 440, om tot een output te komen die kan dienen als model voor een door 3D-printen te vervaardigen 450 orthese.The data regarding the candidate orthosis and the 3D model are processed together in the next step 440, to arrive at an output that can serve as a model for a 450 orthosis to be produced by 3D printing.

De uitvinding betreft ook een computerprogramma, dat code-elementen omvat die geconfigureerd zijn om een processor de verwerkingsstappen van de werkwijze volgens de uitvinding te laten uitvoeren. Een dergelijk programma kan voorzien worden op een fysieke drager, zoals een magnetisch of optisch medium, of een halfgeleidergeheugen. Het programma kan ook vanuit een centrale locatie online ter beschikking worden gesteld van operatoren van systemen volgens de uitvinding.The invention also relates to a computer program, which comprises code elements configured to cause a processor to perform the processing steps of the method according to the invention. Such a program can be provided on a physical carrier, such as a magnetic or optical medium, or a semiconductor memory. The program can also be made available online from a central location to operators of systems according to the invention.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding werden hierboven beschreven aan de hand van de stappen die worden uitgevoerd met betrekking tot één voet. Dezelfde stappen worden bij voorkeur uitgevoerd met betrekking tot beide voeten van de gebruiker/patiënt. Uiteraard kan dit leiden tot verschillende types van orthese voor elke voet, indien er significante asymmetrieën aanwezig zijn. Waar nodig omvat de werkwijze volgens de uitvinding bij voorkeur een bijkomende stap voor het opmeten van een eventueel beenlengteverschil, en wordt bij de bepaling van de orthesen een compenserend hoogteverschil voorzien in een geschikt gedeelte van de orthese (i.e. de hiel of het midden-/voorvoetgedeelte). Indien het niet mogelijk is dit hoogteverschil te compenseren in de orthese, geeft het systeem bij voorkeur een signaal dat een overeenkomstige correctie nodig is in de schoen van de gebruiker/patiënt.Embodiments of the invention have been described above with reference to the steps performed with respect to one foot. The same steps are preferably performed with respect to both feet of the user / patient. Of course, this can lead to different types of orthosis for each foot if significant asymmetries are present. Where necessary, the method according to the invention preferably comprises an additional step for measuring a possible leg length difference, and in determining the orthoses a compensating height difference is provided in a suitable part of the orthosis (ie the heel or the mid / forefoot part) ). If it is not possible to compensate for this height difference in the orthosis, the system preferably gives a signal that a corresponding correction is needed in the shoe of the user / patient.

Figuur 5 geeft een rendering weer van een driedimensionaal model van de onderkant van de voet van een patiënt, waarop de drie hogergenoemde referentiepunten zijn aangeduid.Figure 5 shows a rendering of a three-dimensional model of the bottom of the foot of a patient, on which the three above-mentioned reference points are indicated.

Figuur 6 is een voorbeeld van een "preventieve zool". Deze zool heeft een anatomische vorm en is minimaal steunend, ter vermindering van letselrisico en verbetering van sportprestatiesFigure 6 is an example of a "preventive sole". This sole has an anatomical shape and is minimally supportive, to reduce the risk of injury and to improve sports performance

Figuur 7 is een voorbeeld van een correctiezool. Deze wordt gebruikt voor orthopedische toepassingen, en hebben als doel de onbelaste voet in de neutrale dynamische positie te brengen.Figure 7 is an example of a correction sole. This is used for orthopedic applications, and its purpose is to bring the unloaded foot into the neutral dynamic position.

Figuur 8 toont een voorbeeld van een metasupportzool. Een dergelijke zool biedt extra ondersteuning aan de middenvoet, ter correctie van condities zoals hallux valgus en Mortensen-voet.Figure 8 shows an example of a meta-support sole. Such a sole offers extra support to the midfoot, to correct conditions such as hallux valgus and Mortensen foot.

Figuur 9 geeft een voorbeeld weer van een afdruk van beide voeten van een gebruiker/patiënt in een zogenaamde "foambox". Deze techniek, die tot op heden op zich wordt gebruikt als basis voor de vervaardiging van ortheses, kan op voordelige wijze worden gebruikt in de context van de onderhavige uitvinding, door de camerabeelden te maken van de voetafdruk in de foambox in plaats van van de voet zelf, zoals hoger reeds werd beschreven.Figure 9 shows an example of a print of both feet of a user / patient in a so-called "foam box". This technique, which to date is used per se as the basis for the manufacture of orthoses, can be used advantageously in the context of the present invention, by making the camera images of the footprint in the foam box instead of the foot itself, as described above.

Hoewel de uitvinding hierboven werd beschreven aan de hand van een aantal uitvoeringsvormen, geldt dit als verduidelijking en niet als beperking van de uitvinding, waarvan de omvang bepaald dient te worden aan de hand van de bijgevoegde conclusies. De vakman zal inzien dat maatregelen die werden beschreven in verband met een bepaalde uitvoeringsvorm, eveneens kunnen worden toegepast bij andere uitvoeringsvormen met behoud van dezelfde technische effecten en voordelen.Although the invention has been described above with reference to a number of embodiments, this is a clarification and not a limitation of the invention, the scope of which is to be determined with reference to the appended claims. Those skilled in the art will recognize that measures described in connection with a particular embodiment can also be applied to other embodiments while maintaining the same technical effects and advantages.

Claims

Conclusions

A system for selecting an orthosis for a user (100), comprising: - a pressure measurement system (110) adapted to measure a dynamic pressure distribution and a rolling pattern at a barefoot walk or run of the user; - processing means (140) configured to select the orthosis based on the measured dynamic pressure distribution and the measured roll pattern, wherein a foot height type is determined based on the measured dynamic pressure on different areas of the sole of the foot, and the selection is made based on the foot height type and intended use of the orthosis; and - a camera (120) adapted to record images of a user's foot; wherein the processing means (140) is further configured to: generate a three-dimensional model of the foot from the images; modify the selected candidate orthosis (160) on the basis of the three-dimensional model, and execute the modified orthosis in the form of the three-dimensional production data.

The system of claim 1, further comprising a force sensor (130) adapted to record a load level of the foot during recording of the images of the foot.

A system according to any one of the preceding claims, further comprising a 3D printer (150) connected to the processing means, adapted to produce the modified orthosis (160) on the basis of the three-dimensional production data.

A system according to any of claims 1 to 2, further comprising an automated milling device connected to the processing means, adapted to produce the modified orthosis (160) on the basis of the three-dimensional production data.

A method for selecting an orthosis for a user, comprising: - measuring (410) a dynamic pressure distribution and a rolling pattern at a barefoot walk or run of the user; - selecting (415) the orthosis on the basis of the measured dynamic pressure distribution and the measured rolling pattern, wherein a foot height type is determined on the basis of the measured dynamic pressure on different areas of the sole of the foot, and the selection is made at the foot height type and intended use of the orthosis; - recording (420) images representing a user's foot; - generating (425) a three-dimensional model of the foot on the basis of the images; - changing (440) the selected orthosis on the basis of the three-dimensional model; and - performing the modified orthosis in the form of three-dimensional production data.

The method of claim 5, wherein the measured dynamic pressure distribution and the measured roll pattern are used to identify movements of the foot to be corrected while walking or walking.

The method of claim 5 or 6, further comprising registering (430) a load degree of the foot during recording of the images of the foot.

The method of any one of claims 5 to 7, further comprising producing (450) the possibly modified orthosis by 3D printing based on the three-dimensional production data.

The method of any one of claims 5 to 7, further comprising producing (450) the possibly modified orthosis by means of automated milling based on the three-dimensional production data.

A method according to any of claims 6 to 9, wherein the recording of the images comprises the following steps: - producing a shape print of the user's foot; and - recording images of the produced shape print.

A computer program comprising code elements configured to cause a processor to perform the processing steps of the method of any one of claims 5 to 10.