CN113925258B - 糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法及鞋垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法及鞋垫，鞋垫前足及后足高压区由可拔插的六边形插头组成。鞋垫设计方法包括：S1：获取足底压力数据，并标定高压区域；S2：制作不同厚度的可替换六边形插头，对应S1中的高压区分别进行替换；S3：将S2中不同厚度可替换六边形插头对应的鞋垫进行足底压力验证，采集受试者足底压力及接触面积并确定减压有效的鞋垫。本发明所述鞋垫具有良好的适应性，通过上述方法根据糖尿病足趾截肢患者特点替换高压及截肢区域插头，来达到降低足底压力的效果，从而避免糖尿病足的进一步恶化。

Description

糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法及鞋垫
技术领域
本发明属于鞋垫技术领域，涉及一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法及鞋垫。
背景技术
国际糖尿病联盟(IDF)糖尿病地图的第九版(2019年)的最新数据显示，全球糖尿病成人患者已达4.63亿，平均每11人中就有1人患该病，预计到2030年，糖尿病患者数量会达到5.784亿，预计到2040年，糖尿病患者会达到7.002亿。而中国患病人数已达1.164亿人，位于全球第一位，糖尿病负担最重。预计2045年我国糖尿病患者人数将达到1.472亿人，我国已经成为了糖尿病人口大国。
糖尿病足溃疡是一种最为常见的糖尿病慢性并发症，也是目前最严重和治疗费用最高的糖尿病慢性并发症之一，严重的可以导致患者截肢和死亡。经调查研究发现，糖尿病足溃疡患者的年死亡率为14.4％，而截肢后在5年内的死亡率高达40％。因此，对溃疡区域进行相应的减压是治疗及预防足溃疡进一步发展的重要措施，也是减少糖尿病患者溃疡及死亡率的有效途径。
目前国内外大多数糖尿病防护鞋具和鞋垫主要为溃疡和截肢前糖尿病患者设计，并对预防糖尿病足部溃疡起到了非常积极的作用。而糖尿病患者截肢后足底压力已被证实会发生重新分布，很容易再次引发溃疡进而导致二次截肢。糖尿病患者首次截肢后再截肢率高达42.4％，较高的再截肢率也表明了降低足底压力对糖尿病截肢病人同样重要。而目前针对糖尿病相关截肢患者足部防护鞋垫及鞋具的设计还相对较少。有研究表明，个性化定制的全接触鞋垫可以有效降低糖尿病截肢患者的足底压力，但需要根据每位患者的不同情况而分别定制。因此在便捷性、经济性等方面可能略显不足。
可拆卸插头式防护鞋具及鞋垫(DH Pressure Relief ShoeTM)虽然通过可移除插头式鞋垫能通过移除溃疡及高压区域的插头来有效针对不同糖尿病患者特点进行个性化减压，并具有较强的适应性，但该类鞋垫对糖尿病截肢病人的减压效果并未被开发。而对于糖尿病相关足趾截肢病人，在截肢部位加入脚趾填充物，不仅可以减少足在鞋内的划移，而且对于步行过程中压力的转移也会起到积极作用。
因此，本发明拟结合脚趾填充物的优势及可移除插头式鞋垫适应性较强的特点设计一种适用于糖尿病足趾截肢患者个性化减压的防护鞋垫。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法及鞋垫。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法，其特征在于：所述设计方法的步骤为：
1)鞋垫材料的选择：鞋垫上层的基础垫选择厚度为3mm、硬度为邵氏25度的EVA材料，并对基础垫进行透气处理；鞋垫中层的缓冲垫选择厚度为2mm的PORON材料；
2)足底压力区域划分：采用鞋垫式足底压力检测系统采集的划分方式，将足部分为7个足区，分别为足趾区(T)、第1跖骨区(MT1)、第2、3跖骨区(MT2-3)、第4、5趾骨区(MT4-5)、中足区(MF)、足跟内侧(HM)及足跟外侧区域(HL)；
3)可移除模块化设计：在缓冲垫的前足及后足加入可替换的模块化设计，即脚趾区(T)、跖骨(M1-M5)及足跟区(HL、HM)设计为可更换模块化单元，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头组成；
4)可更换模块化单元的优化设计：可插拔六边形插头的基础厚度为2mm，即缓冲垫厚度，此外分别制作厚度为3mm、4mm、5mm的可插拔六边形插头，用于在足部高压区及截肢区域的替换；
5)足弓垫设计：通过分析糖尿病患者足趾截肢后的足底压力个体差异，得到糖尿病患者在截去部分脚趾后足底压力有向中足转移的趋势，因此在鞋垫的最下层添加足弓垫；
5)足底高压区确定：招纳若干糖尿病足趾截肢受试者，采集无鞋垫条件下受试者足底压力数据，将足底压力大于200KPa的区域标记为高压区，并标定得到的高压区；
6)鞋垫制作：根据步骤5)中无鞋垫条件下标定的高压区及患者的截肢区域，分别制作：1)插头未移除、2)插头移除、3)替换3mm六边形插头、4)替换4mm六边形插头、5)替换5mm六边形插头的五种鞋垫，并随机进行足底压力验证实验；
7)足底压力验证试验：每位受试者分别对步骤6)中五种鞋垫进行验证实验，整理实验数据并对比不同方案确定最优减压方案为在高压及截肢区域替换3～4mm的六边形插头。
一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，其特征在于：所述鞋垫包括自上而下依次设置的基础垫、缓冲垫及足弓垫，所述缓冲垫上设置有可更换模块化单元，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头组成。
而且，所述基础垫上设置有若干透气孔。
而且，所述基础垫与缓冲垫之间、所述缓冲垫与足弓垫之间均设置有粘贴片。
而且，所述足弓垫的高度为11～15mm。
而且，所述可插拔六边形插头的高度为3-4mm。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法，通过Medilogic鞋垫式足底压力检测系统采集进行足底压力采集，将截趾区域及采集到的高压区域对应的缓冲垫部位进行单元替换，能够针对性的适用于糖尿病足趾截肢患者。将足底高压区模块化单元中的六边形插头替换为较厚的插头，能有效降低足底压力，防止病变恶化，并提高糖尿病足趾截肢患者的步态稳定性。
2、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，结构设计合理，使用方便，能够为糖尿病足趾截肢患者解决足底局部压力过高及步态不稳定等问题，提高舒适度。
3、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，基础垫上设置有若干透气孔，便于透气，增加鞋垫内透气性，提高患者使用舒适度。
4、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，基础垫与缓冲垫之间、所述缓冲垫与足弓垫之间均设置有粘贴片，便于部分磨损后方便替换。
5、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，足弓垫的高度为11～15mm，以达到更好的分压和支撑足弓的目的，避免患者中足长期受力形成扁平足，且能够适用于不同尺码大小足部的使用。
6、本发明的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，可插拔六边形插头的高度为3-4mm时，能够有效降低足底压力，提高患者舒适度及步态稳定性。
附图说明
图1为本发明鞋垫的结构示意图
图2为本发明的足部分区示意图；
图3为本发明不同可更换模块化单元鞋垫的结构示意图；
图4为本发明不同可更换模块化单元鞋垫的足底压力示意图。
附图标记说明
1-基础垫、2-可更换模块化单元、3-缓冲垫、4-足弓垫、5-透气孔、6-六边形插头。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法，其特征在于：所述设计方法的步骤为：
1)鞋垫材料的选择：鞋垫上层的基础垫选择厚度为3mm，硬度为邵氏25度的EVA材料，并对基础垫进行透气处理；鞋垫中层的缓冲垫选择厚度为2mm的PORON材料；
2)足底压力区域划分：采用Medilogic鞋垫式足底压力检测系统采集默认划分方式，将足部分为7个足区，分别为足趾区(T)、第1跖骨区(MT1)、第2、3跖骨区(MT2-3)、第4、5趾骨区(MT4-5)、中足区(MF)、足跟内侧(HM)及足跟外侧区域(HL)，如图2所示；
3)可移除模块化设计：在缓冲垫前足及后足加入可替换的模块化设计，即脚趾区(T)、跖骨(M1-M5)及足跟区(HL、HM)设计为可更换模块化单元，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头组成；
4)可更换模块化单元的优化设计：可插拔六边形插头的基础厚度为2mm，即缓冲垫厚度，此外分别制作厚度为3mm、4mm、5mm的可插拔六边形插头，用于在足部高压区及截肢区域的替换；
5)足弓垫设计：通过分析糖尿病患者足趾截肢后的足底压力个体差异，得到糖尿病患者在截去部分脚趾后足底压力有向中足转移的趋势，因此在鞋垫的最下层添加足弓垫；
5)足底高压区确定：招纳若干糖尿病足趾截肢受试者，采集无鞋垫条件下受试者足底压力数据，将足底压力大于200KPa的区域标记为高压区，并标定得到的高压区；
6)鞋垫制作：根据步骤5)中无鞋垫条件下标定的高压区及患者的截肢区域，分别制作：1)插头未移除、2)插头移除、3)替换3mm六边形插头、4)替换4mm六边形插头、5)替换5mm六边形插头的五种鞋垫，并随机进行足底压力验证实验；
7)足底压力验证试验：每位受试者分别对步骤6)中五种鞋垫进行验证实验，受试者穿着替换5mm插头减压鞋垫后会感到明显不适，因此该鞋垫方案未进行实验测量，其余四种鞋垫如图3所示，如图中受试者截肢部位为左足第五跖骨，高压区域为第一跖骨区及足跟区；
一例受试者不同方案左足足底压力云图如图4所示，由云图可见，替换4mm插头后，患者足跟及前足区域压力较其余鞋垫情况有明显降低，整理其余受试者实验数据并对比不同方案，确定最优减压方案为在高压及截肢区域替换3～4mm六边形插头。
一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，如图1所示，包括自上而下依次设置的基础垫1、缓冲垫3及足弓垫4，所述基础垫上设置有若干透气孔5，所述缓冲垫上设置有可更换模块化单元2，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头6组成；所述基础垫与缓冲垫之间、所述缓冲垫与足弓垫之间均设置有粘贴片；所述足弓垫的高度为11～15mm；所述可插拔六边形插头的高度为3～4mm。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (1)

1.一种糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫的设计方法，其特征在于：所述设计方法的步骤为：
1)鞋垫材料的选择：鞋垫上层的基础垫选择厚度为3mm、硬度为邵氏25度的EVA材料，并对基础垫进行透气处理；鞋垫中层的缓冲垫选择厚度为2mm的PORON材料；
2)足底压力区域划分：采用鞋垫式足底压力检测系统采集的划分方式，将足部分为7个足区，分别为足趾区(T)、第1跖骨区(MT1)、第2、3跖骨区(MT2-3)、第4、5趾骨区(MT4-5)、中足区(MF)、足跟内侧(HM)及足跟外侧区域(HL)；
3)可移除模块化设计：在缓冲垫的前足及后足加入可替换的模块化设计，即脚趾区(T)、跖骨(M1-M5)及足跟区(HL、HM)设计为可更换模块化单元，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头组成；
4)可更换模块化单元的优化设计：可插拔六边形插头的基础厚度为2mm，即缓冲垫厚度，此外分别制作厚度为3mm、4mm、5mm的可插拔六边形插头，用于在足部高压区及截肢区域的替换；
5)足弓垫设计：通过分析糖尿病患者足趾截肢后的足底压力个体差异，得到糖尿病患者在截去部分脚趾后足底压力有向中足转移的趋势，因此在鞋垫的最下层添加足弓垫；
5)足底高压区确定：招纳若干糖尿病足趾截肢受试者，采集无鞋垫条件下受试者足底压力数据，将足底压力大于200KPa的区域标记为高压区，并标定得到的高压区；
6)鞋垫制作：根据步骤5)中无鞋垫条件下标定的高压区及患者的截肢区域，分别制作：1)插头未移除、2)插头移除、3)替换3mm六边形插头、4)替换4mm六边形插头、5)替换5mm六边形插头的五种鞋垫，并随机进行足底压力验证实验；
7)足底压力验证试验：每位受试者分别对步骤6)中五种鞋垫进行验证实验，整理实验数据并对比不同方案确定最优减压方案为在高压及截肢区域替换3～4mm的六边形插头；
所述设计方法设计的糖尿病足趾截肢患者用减压防护鞋垫，包括自上而下依次设置的基础垫、缓冲垫及足弓垫，所述缓冲垫上设置有可更换模块化单元，所述可更换模块化单元由若干可插拔六边形插头组成；
所述基础垫上设置有若干透气孔；
所述基础垫与缓冲垫之间、所述缓冲垫与足弓垫之间均设置有粘贴片；
所述足弓垫的高度为11～15mm；
所述可插拔六边形插头的高度为3-4mm。
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