CN108630316B - 一种糖尿病足保护鞋适配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种糖尿病足保护鞋适配方法及系统。该方法包括：根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分；获取受试者的静态脚型图像；获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值；根据所述比值，确定第二得分；获取受试者的足底压强峰值；根据所述足底压强峰值，确定第三得分。本方法或系统综合考虑了决定糖尿病足溃疡发生的三个主要因素足部周围神经病变、足部畸形和足部压力分布，并得到了三个因素的总分数，进而基于糖尿病足等级与保护鞋关键参数的对应关系，最终实现糖尿病足保护鞋的精准适配。

Description

一种糖尿病足保护鞋适配方法及系统

技术领域

本发明涉及糖尿病足保护鞋适配领域，特别是涉及一种糖尿病足保护鞋适配方法及系统。

背景技术

糖尿病足是糖尿病的主要慢性并发症之一，是指发生在糖尿病患者的与局部神经异常和下肢远端外周血管病变相关的足部感染、溃疡和/或深层组织破坏。它是下肢截肢、特别是高位截肢和再次截肢，甚至死亡的主要原因。我国50岁以上糖尿病患者的下肢动脉病变的患病率高达19.47％-23.8％，糖尿病患者下肢截肢的相对危险是非糖尿病患者的40倍；大约85％的截肢是由足溃疡引发的，约15％的糖尿病患者最终会发生足溃疡。糖尿病足所带来的经济负担也是非常沉重的。

糖尿病足溃疡的产生主要由外伤性和生物力学性两大部分构成，其中肌肉受阻、足部畸形、血液循环受阻是最为常见的问题。这些问题包括鞋袜不合适、鞋内有异物、有意外的事故、关节活动受限制，足畸形、病变，足底高压等因素。因此，糖尿病人在行走中所面临的危险较高。有效的预防措施，如穿着专业的鞋和袜，已经在欧美等国家广泛使用，并纳入医疗保险体系，这一措施已使糖尿病足的截肢率下降了50％以上。我国的糖尿病足病预防工作尚未引起足够重视。

糖尿病足在测试完成之后，往往得到是类似穿着软一些的、底子厚一些的非专业的建议；同时，也缺乏糖尿病足与保护性鞋的对应关系，无法提供专业和精准的产品推荐。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种糖尿病足保护鞋适配方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种糖尿病足保护鞋适配方法，所述方法包括：

根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表；

根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分；

获取受试者的静态脚型图像；

获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值；

根据所述比值，确定第二得分；

获取受试者的足底压强峰值；

根据所述足底压强峰值，确定第三得分；

根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级；

根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，确定适配的保护鞋。

可选的，所述获取受试者的静态脚型图像，具体包括：

获取受试者足部多个横截面的图像；

将所述多个横截面的图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

可选的，所述根据所述比值，确定第二得分，具体包括：

根据所述比值确定受试者足部病变程度；

根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

可选的，所述根据所述足底压强峰值，确定第三得分，具体包括：

获取临界压强值；

确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

可选的，所述根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级，具体包括：

根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

一种糖尿病足保护鞋适配系统，所述系统包括：

病变程度确定模块，用于根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表；

第一得分确定模块，用于根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分；

静态脚型图像获取模块，用于获取受试者的静态脚型图像；

比值获取模块，用于获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值；

第二得分确定模块，用于根据所述比值，确定第二得分；

足底压强峰值获取模块，用于获取受试者的足底压强峰值；

第三得分确定模块，用于根据所述足底压强峰值，确定第三得分；

等级确定模块，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级；

适配模块，用于根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，为受试者适配保护鞋。

可选的，所述静态脚型图像获取模块包括：

横截面图像获取单元，用于获取受试者足部多个横截面图像；

静态脚型图像确定单元，用于将所述多个横截面图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

可选的，所述第二得分确定模块包括：

病变程度确定单元，用于根据所述比值确定受试者足部病变程度；

第二得分确定单元，用于根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

可选的，所述第三得分确定模块包括：

临界压强值获取单元，用于获取临界压强值；

关系确定单元，用于确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

第三得分确定单元，用于根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

可选的，等级确定模块包括：

总分数确定单元，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

对应关系获取单元，用于获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

等级确定单元，用于根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明综合考虑了决定糖尿病足溃疡发生的三个主要因素足部周围神经病变、足部畸形和足部压力分布，并得到了三个因素的总分数，进而基于糖尿病足等级与保护鞋关键参数的对应关系，最终实现糖尿病足保护鞋的精准适配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例糖尿病足保护鞋适配方法的流程图；

图2为本发明实施例静态脚型图像的示意图；

图3为本发明实施例糖尿病足保护鞋适配系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例糖尿病足保护鞋适配方法的流程图；图2为本发明实施例静态脚型图像的示意图。

如图1所示，一种糖尿病足保护鞋适配方法包括以下步骤：

步骤101：根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表。

步骤102：根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分。

步骤103：获取受试者的静态脚型图像。

具体的，获取受试者足部多个横截面的图像；

将所述多个横截面的图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

步骤104：获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值。如图2所示，W为前掌脚印宽度，W1为腰窝部位脚印宽度。

步骤105：根据所述比值，确定第二得分。

具体的，根据所述比值确定受试者足部病变程度；

根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

步骤106：获取受试者的足底压强峰值。

步骤107：根据所述足底压强峰值，确定第三得分。

具体的，获取临界压强值；

确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

步骤108：根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级。

步骤109：根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，确定适配的保护鞋。

具体的，根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明综合考虑了决定糖尿病足溃疡发生的三个主要因素足部周围神经病变、足部畸形和足部压力分布，并得到了三个因素的总分数，进而基于糖尿病足等级与保护鞋关键参数的对应关系，最终实现糖尿病足保护鞋的精准适配。

具体实施

基于MICHIGAN(密歇根评分表)评分表的原理开展的评价，其中自评表包括了12个问题，反映的是糖尿病足部周围神经病变通常所反映的问题和现象，每个问题分值为1分；检查表包括三个方面的检查：10g尼龙丝对于脚五个趾头的刺激测试，一个刺激消失为0.5分；120Hz音叉对拇趾的震动测试，一个震动感觉消失记为1分，一个震动10秒内销售记为0.5分；由叩诊锤对膝关节反射进行测试，膝关节反射消失记为1分；最后由自评表和检查表得分汇总；我们引入风险范围有三个方面：总分<4(轻度周围神经病变)，4.5<总分<6.5(中度周围神经病变)，总分>7(严重周围神经病变)。

结合静态三维足部扫描和动态足底压力测试的方法进行的足部畸形评估。其中，静态三维足部扫描的方法是：采用三维激光扫描的方法采集受试者静止站立、且双脚均匀分配身体重量时的足部静态三维图像。激光扫描仪的成像原理是，通过三个激光摄像头从三个相互垂直的角度分别以50Hz的速度扫描足部的横切面，将所采集的所有横截面通过采集软件拟合成为三维实体，从而得到静态脚型图像。高弓足和扁平足有多种的测量方法。可以通过测量腰窝部位脚印的宽度与前掌宽度的比值AI(Arch Index)(如图1所示)：W1/W，如果AI为0，则为严重高弓足并记10分；AI为0.1～15％为一般高弓足并记5分；AI为15.1～39.9％轻度扁平足并记1分；AI为40–44.9％重度扁平足并记5分；AI≥45％为重度扁平足并记10分。

采用足底压力分布系统对患者的足底压力分布进行采集，并获取压强峰值，根据不同的压强峰值来得到其足底压力的风险程度。动态足底压力测试的方法是：应用压力传感器来采集受试者以自选速度行走通过铺设于六米跑道中间位置的压力传感器(传感器大小为1cm*1cm，面积为1cm²)，足部与电容式压力传感器之间产生相互作用的力，这个力改变了电容式压力传感器的电流值，前后电流值的差额经过一定的信号筛选和放大，最终得到了足底压强峰值(如图2所示)。我们引入200kPa作为临界值：当压强峰值<200kPa记1分，当200kPa<压强峰值<300kPa记5分，压强峰值>300kPa记10分。

由足部周围神经病变评价子体系(X1)、足部畸形评价子体系(X2)和足部压力分布评价子体系(X3)组成的，包括系数(α、β和γ)和常数(R)的数学模型组，主要构成如下：

糖尿病足溃疡发生风险得分

∑＝αf(X1)+βf(X2)+γf(X3)+R (1)

f(X1)＝足部周围神经病变总评分

f(X2)＝足型得分

f(X3)＝足底压力得分

if：X1<4，α＝0.1

条件：if：4.5<X1<6.5，α＝0.5 (2)

if：X1>7，α＝1

If：X2＝0，β＝1

条件：if：0.1％<X2<15％，β＝0.5 (3)

if：15.1％<X2<39.9％，β＝0.1

if：40％<X2<44.9％，β＝0.5

if：45％<X2，β＝1

if：X3<200kPa，γ＝0.1

条件：if：200kPa<X3<300kPa，γ＝0.5 (4)

if：X3>300kPa，γ＝1

if：(X1<4)∧(15.1％<X2<39.9％)∧(X3<200kPa)，R＝0

条件：if：(4.5<X1<6.5)∧((0.1％<X2<15％)∨(40％<X2<44.9％))∧(200kPa<X3<300kPa)，R＝10 (5)

if：(X1>7)∧((X2＝0)∨(45％<X2))∧(X3>300kPa)，R＝20

总得分越高说明溃疡发生的危险性越大。基于总得分范围，可以将糖尿病足溃疡风险性划分为6个等级：正常(Ⅰ)、轻度(Ⅱ)、中度(Ⅲ)、中度偏高(Ⅳ)、重度(Ⅴ)、严重(Ⅵ)。

所述糖尿病足等级与保护性鞋的关键参数的对应关系如表1所示：

表1

图3为本发明实施例糖尿病足保护鞋适配系统的结构框图。如图3所示，一种糖尿病足保护鞋适配系统包括：

病变程度确定模块201，用于根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表。

第一得分确定模块202，用于根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分。

静态脚型图像获取模块203，用于获取受试者的静态脚型图像。

所述静态脚型图像获取模块203包括：

横截面图像获取单元，用于获取受试者足部多个横截面图像；

静态脚型图像确定单元，用于将所述多个横截面图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

比值获取模块204，用于获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值。

第二得分确定模块205，用于根据所述比值，确定第二得分。

所述第二得分确定模块205包括：

病变程度确定单元，用于根据所述比值确定受试者足部病变程度；

第二得分确定单元，用于根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

足底压强峰值获取模块206，用于获取受试者的足底压强峰值。

第三得分确定模块207，用于根据所述足底压强峰值，确定第三得分。

所述第三得分确定模块207包括：

临界压强值获取单元，用于获取临界压强值；

关系确定单元，用于确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

第三得分确定单元，用于根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

等级确定模块208，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级。

等级确定模块208包括：

总分数确定单元，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

对应关系获取单元，用于获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

等级确定单元，用于根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

适配模块209，用于根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，为受试者适配保护鞋。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种糖尿病足保护鞋适配方法，其特征在于，所述方法包括：

根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表；

根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分；

获取受试者的静态脚型图像；

获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值；

根据所述比值，确定第二得分；

获取受试者的足底压强峰值；

根据所述足底压强峰值，确定第三得分；

根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级；

根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，确定适配的保护鞋。

2.根据权利要求1所述的糖尿病足保护鞋适配方法，其特征在于，所述获取受试者的静态脚型图像，具体包括：

获取受试者足部多个横截面的图像；

将所述多个横截面的图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

3.根据权利要求1所述的糖尿病足保护鞋适配方法，其特征在于，所述根据所述比值，确定第二得分，具体包括：

根据所述比值确定受试者足部病变程度；

根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

4.根据权利要求1所述的糖尿病足保护鞋适配方法，其特征在于，所述根据所述足底压强峰值，确定第三得分，具体包括：

获取临界压强值；

确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

5.根据权利要求1所述的糖尿病足保护鞋适配方法，其特征在于，所述根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级，具体包括：

根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

6.一种糖尿病足保护鞋适配系统，其特征在于，所述系统包括：

病变程度确定模块，用于根据糖尿病足密歇根评分表，确定受试者糖尿病足周围神经病变程度；所述糖尿病足密歇根评分表为问题选项与答案分数的对应表；

第一得分确定模块，用于根据所述糖尿病足周围神经病变程度，确定第一得分；

静态脚型图像获取模块，用于获取受试者的静态脚型图像；

比值获取模块，用于获取所述静态脚型图像中腰窝部位脚印宽度与前掌脚印宽度的比值；

第二得分确定模块，用于根据所述比值，确定第二得分；

足底压强峰值获取模块，用于获取受试者的足底压强峰值；

第三得分确定模块，用于根据所述足底压强峰值，确定第三得分；

等级确定模块，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定受试者的糖尿病足等级；

适配模块，用于根据所述糖尿病足等级与保护鞋参数的对应关系，为受试者适配保护鞋。

7.根据权利要求6所述的糖尿病足保护鞋适配系统，其特征在于，所述静态脚型图像获取模块包括：

横截面图像获取单元，用于获取受试者足部多个横截面图像；

静态脚型图像确定单元，用于将所述多个横截面图像合成三维实体，得到静态脚型图像。

8.根据权利要求6所述的糖尿病足保护鞋适配系统，其特征在于，所述第二得分确定模块包括：

病变程度确定单元，用于根据所述比值确定受试者足部病变程度；

第二得分确定单元，用于根据所述足部病变程度与分数的对应关系，确定第二得分。

9.根据权利要求6所述的糖尿病足保护鞋适配系统，其特征在于，所述第三得分确定模块包括：

临界压强值获取单元，用于获取临界压强值；

关系确定单元，用于确定所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系；

第三得分确定单元，用于根据所述临界压强值与所述足底压强峰值的大小关系，确定第三得分。

10.根据权利要求6所述的糖尿病足保护鞋适配系统，其特征在于，等级确定模块包括：

总分数确定单元，用于根据所述第一得分、所述第二得分以及所述第三得分，确定总分数；

对应关系获取单元，用于获取分数与糖尿病足等级的对应关系；

等级确定单元，用于根据所述分数与糖尿病足等级的对应关系以及所述总分数，确定受试者的糖尿病足等级。

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