DE102019100584A1 - Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system - Google Patents

Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system Download PDF

Info

Publication number
DE102019100584A1
DE102019100584A1 DE102019100584.1A DE102019100584A DE102019100584A1 DE 102019100584 A1 DE102019100584 A1 DE 102019100584A1 DE 102019100584 A DE102019100584 A DE 102019100584A DE 102019100584 A1 DE102019100584 A1 DE 102019100584A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
prosthetic foot
load case
foot model
result data
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019100584.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Jannis Breuninger
Franziska Glas
Bence Rochlitz
Carolin Taubmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ottobock SE and Co KGaA
Original Assignee
Mecuris GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mecuris GmbH filed Critical Mecuris GmbH
Priority to DE102019100584.1A priority Critical patent/DE102019100584A1/en
Publication of DE102019100584A1 publication Critical patent/DE102019100584A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/5044Designing or manufacturing processes
    • A61F2/5046Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/60Artificial legs or feet or parts thereof
    • A61F2/66Feet; Ankle joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/5044Designing or manufacturing processes
    • A61F2/5046Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/505Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using CAD-CAM techniques or NC-techniques

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Prothesenfüße sind nicht automatisch an die individuellen Bedürfnisse einzelner Patienten anpassbar.Die Erfindung betrifft daher Verfahren zum Bestimmen eines Prothesenfußmodells (60), das einen Prothesenfuß (85) angibt, umfassend die folgenden Schritte:a) Parametrieren eines Prothesenfußmodells (10), das einen Prothesenfuß angibt, mit mindestens einem Eingabeparameter (61);b) Berechnen (64) von mindestens einem Lastfall des parametrierten Prothesenfußmodells (63) zur Erzeugung von Lastfallergebnisdaten (31, 32);c) Anpassen (70) mindestens eines freien Parameterwertes (17, 19, 20) des parametrierten Prothesenfußmodells (10) unter Berücksichtigung der Lastfallergebnisdaten (31, 32);d) Bestimmen eines optimierten Prothesenfußmodells (71) unter Verwendung des mindestens einen angepassten freien Parameterwertes (17, 19, 20).Prosthetic feet are not automatically adaptable to the individual needs of individual patients. The invention therefore relates to methods for determining a prosthetic foot model (60) which indicates a prosthetic foot (85), comprising the following steps: a) Parameterizing a prosthetic foot model (10) which is a prosthetic foot indicates with at least one input parameter (61); b) calculating (64) at least one load case of the parameterized prosthetic foot model (63) to generate load case result data (31, 32); c) adjusting (70) at least one free parameter value (17, 19 , 20) of the parameterized prosthetic foot model (10) taking into account the load case result data (31, 32); d) determining an optimized prosthetic foot model (71) using the at least one adapted free parameter value (17, 19, 20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Prothesenfußmodells, ein computerlesbares-Speichermedium und ein System.The invention relates to a method for determining a prosthetic foot model, a computer-readable storage medium and a system.

Ein Prothesenfuß ist aus der DE 20 2015 007 994 bekannt. Prothesenfüße sind außerordentlich hohen Belastungen ausgesetzt. Bisherige Prothesenfüße werden daher im Spritzguss- oder Laminierverfahren aus Kunststoffen, faserverstärkten Stoffen und/oder aus Metalllegierungen hergestellt. Aus der DE 10 2014 006 727 B3 sind Prothesenfüße bekannt, die mittels additiver Fertigungsverfahren, z.B. 3D-Druck, hergestellt werden.A prosthetic foot is out of the DE 20 2015 007 994 known. Prosthetic feet are exposed to extremely high loads. Previous prosthetic feet are therefore manufactured from plastics, fiber-reinforced materials and / or from metal alloys by injection molding or laminating. From the DE 10 2014 006 727 B3 prosthesis feet are known which are produced by means of additive manufacturing processes, for example 3D printing.

Für die Erfüllung der funktionellen Anforderungen des Prothesenfußes sind mehrere Aspekte wichtig. Die Dämpfungseigenschaften, welche sich am deutlichsten beim Fersenauftritt zeigen, sind wichtig für den Komfort beim Gehen. Die Geometrie der Sohle ist wichtig für ein harmonisches Abrollverhalten während des Gehens. Ebenso ist eine, zumeist durch passive Federelemente erreichte, Energierückgabe beim Ablösen des Vorfußes vom Boden erwünscht. Dies sorgt für ein energieeffizientes Gehen des Prothesenträgers.Several aspects are important for fulfilling the functional requirements of the prosthetic foot. The cushioning properties, which are most evident when heel strikes, are important for comfort when walking. The geometry of the sole is important for a harmonious rolling behavior while walking. Likewise, energy return, usually achieved by passive spring elements, is desired when the forefoot is detached from the ground. This ensures energy-efficient walking of the prosthesis wearer.

Generell ist eine individuelle, patientenspezifische Auslegung der gesamten Prothese wichtig, um die funktionellen Elemente auf die Bedürfnisse des Patienten anzupassen. Herkömmliche Prothesenfüße lassen jedoch nur bedingt individuelle Veränderungen zu. Zumeist wird nicht der Prothesenfuß an sich verändert, sondern der Orthopädietechniker wählt aus der Vielzahl verschiedener Prothesenfüße einen Fuß aus, der von den Eigenschaften am ehesten den gewünschten Eigenschaften entspricht. Zudem sind Prothesenfüße zumeist in verschiedenen Größen verfügbar. Einige können noch durch beispielsweise dem Austausch oder der Einstellung von Dämpfungselementen angepasst werden.In general, an individual, patient-specific design of the entire prosthesis is important in order to adapt the functional elements to the needs of the patient. However, conventional prosthetic feet only allow individual changes to a limited extent. In most cases, the prosthetic foot itself is not changed, but the orthopedic technician chooses a foot from the variety of different prosthetic feet that most closely corresponds to the desired properties. In addition, prosthetic feet are usually available in different sizes. Some can still be adjusted by, for example, replacing or adjusting damping elements.

Moderne additiv gefertigte Prothesenfüße bieten durch die werkzeuglose Fertigung die Möglichkeit, jeden einzelnen Prothesenfuß individuell anzupassen. Somit kann nicht nur die Fußgröße angepasst werden, sondern im besonders hohen Maße auch die Dämpfungseigenschaften sowie das Abrollverhalten.Modern additively manufactured prosthetic feet offer the possibility of individually adapting each individual prosthetic foot due to the tool-free production. This means that not only the foot size can be adjusted, but also the damping properties and rolling behavior to a particularly high degree.

Darüber hinaus müssen Prothesenfüße zielgruppenspezifische Anforderungen erfüllen. So gibt es Prothesenfüße, die speziell für den Sportbereich entwickelt sind. Ein anderes Beispiel sind ältere Menschen, die sich häufiger in einer Standphase befinden als junge Menschen. In diesem Fall ist ein stabiler, für das Stehen optimierter Prothesenfuß gewünscht.In addition, prosthetic feet must meet target-group-specific requirements. There are prosthetic feet that have been specially developed for the sports sector. Another example are older people who are more often in a stance phase than young people. In this case, a stable prosthetic foot optimized for standing is desired.

Bisherige Verfahren beruhen darauf, dass ein Fachmann die Prothesenfüße entsprechend den Anforderungen der Zielgruppe, bzw. des Patienten, gestaltet. Dabei kommt es auf die Erfahrung und das Können des Fachmanns an.Previous methods are based on the fact that a specialist designs the prosthetic feet according to the requirements of the target group or the patient. It depends on the experience and skill of the specialist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das Herstellen vollständig individualisierter Prothesenfüße zu ermöglichen, die auf die individuellen Bedürfnisse einzelner Patienten abgestimmt sind. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der tatsächlich zu produzierenden Prothesenfüße zu reduzieren. Es ist weiter insbesondere Aufgabe der Erfindung, die notwendigen Rechenressourcen gering zu halten.It is therefore an object of the invention to enable the production of fully individualized prosthetic feet that are tailored to the individual needs of individual patients. It is a particular object of the invention to reduce the number of prosthetic feet that are actually to be produced. It is a further particular object of the invention to keep the necessary computing resources low.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, durch ein computerlesbares-Speichermedium nach Anspruch 13 und durch ein System nach Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1, by a computer-readable storage medium according to claim 13 and by a system according to claim 14.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen eines Prothesenfußmodells, das einen Prothesenfuß angibt, umfassend die folgenden Schritte:

  1. a) Parametrieren eines Prothesenfußmodells, das einen Prothesenfuß angibt, mit mindestens einem Eingabeparameter;
  2. b) Berechnen von mindestens einem Lastfall des parametrierten Prothesenfußmodells zur Erzeugung von Lastfallergebnisdaten;
  3. c) Anpassen mindestens eines freien Parameterwertes des parametrierten Prothesenfußmodells unter Berücksichtigung der Lastfallergebnisdaten;
  4. d) Bestimmen eines optimierten Prothesenfußmodells unter Verwendung des mindestens einen angepassten freien Parameterwertes.
In particular, the object is achieved by a method for determining a prosthetic foot model which specifies a prosthetic foot, comprising the following steps:
  1. a) parameterizing a prosthetic foot model that specifies a prosthetic foot with at least one input parameter;
  2. b) calculating at least one load case of the parameterized prosthetic foot model for generating load case result data;
  3. c) adapting at least one free parameter value of the parameterized prosthetic foot model taking into account the load case result data;
  4. d) determining an optimized prosthetic foot model using the at least one adapted free parameter value.

Ein erster Kern der Erfindung ist, dass ein optimiertes Prothesenfußmodell unter Berücksichtigung individueller Eingabeparameter bestimmt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Eingabeparameter als patententenspezifische Eingabeparameter ausgebildet sind. Es ist jedoch auch möglich, dass Eingabeparameter durch Normen, wie ISO-Normen, vorgegeben werden. Somit ist es möglich, den individuellen Anforderungen eines einzelnen Patienten gerecht zu werden. Beispielsweise kann ein Patient angeben, dass er ein bestimmtes Abrollverhalten des Prothesenfußes wünscht. All diesen Anforderungen kann mit dem angegebenen Verfahren entgegengekommen werden. Ein weiterer Kern der Erfindung ist es, dass freie Parameter des Prothesenfußmodells derart angepasst werden, dass ein optimiertes Prothesenfußmodell möglichst schnell gefunden wird.A first core of the invention is that an optimized prosthetic foot model is determined taking into account individual input parameters. In particular, it is provided that the input parameters are designed as patent-specific input parameters. However, it is also possible for input parameters to be specified by standards, such as ISO standards. This makes it possible to meet the individual requirements of a single patient. For example, a patient can indicate that he desires a certain rolling behavior of the prosthetic foot. All of these requirements can be met with the specified procedure. Another core of the invention is that free parameters of the prosthetic foot model are adapted in such a way that an optimized prosthetic foot model is found as quickly as possible.

Die Schritte des vorstehend beschriebenen Verfahrens können in jeder beliebigen Reihenfolge oder in genau der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden.The steps of the method described above can be in any order or be carried out in exactly the order specified.

Ein Prothesenfußmodell im Rahmen dieser Anmeldung kann beispielsweise ein CAD Modell umfassen. Zusätzlich zu CAD Daten kann das Prothesenfußmodell weitere Informationen enthalten. Beispielsweise kann das Prothesenfußmodell die veränderbaren freien Parameter angeben.A prosthetic foot model in the context of this application can comprise, for example, a CAD model. In addition to CAD data, the prosthetic foot model can contain further information. For example, the prosthetic foot model can specify the changeable free parameters.

In einer Ausführungsform kann das Verfahren ein Minimieren einer Kostenfunktion umfassen, die eine Abweichung der Lastfallergebnisdaten von Referenzlastfallergebnisdaten angeben kann, wobei das Anpassen unter Berücksichtigung der Abweichung ausgeführt werden kann.In one embodiment, the method can include minimizing a cost function that can indicate a deviation of the load case result data from reference load case result data, wherein the adjustment can be carried out taking the deviation into account.

Lastfallergebnisdaten können beispielsweise eine auf das Prothesenfußmodell ausgeübte Kraft an einer bestimmten Position in einer bestimmten Richtung und mit einer bestimmten Kraft angeben. Zum Beispiel können die Lastfallergebnisdaten mindestens eine Bodenreaktionskraft, d.h. eine Kraft die vertikal von einer Bodenfläche weg auf den Prothesenfuß wirkt, angeben. Lastfallergebnisdaten können jedoch auch eine Vielzahl solcher ausgeübter Kräfte angeben. Insbesondere kann ein vollständiges Abrollverhalten des parametrierten Prothesenfußmodells durch die erzeugten Lastfallergebnisdaten und/oder die Referenzlastfallergebnisdaten angegeben werden. Es ist ferner möglich, dass die Lastfallergebnisdaten eine Interpolation von diskreten Lastfalldaten angeben. Lastfallergebnisdaten können daher eine diskrete Menge an Daten oder eine kontinuierliche Beschreibung, z.B. eine Funktion, angeben.Load case result data can, for example, indicate a force exerted on the prosthetic foot model at a specific position in a specific direction and with a specific force. For example, the load case result data may include at least one floor reaction force, i.e. specify a force that acts vertically away from a floor surface on the prosthetic foot. Load case result data can also indicate a variety of such applied forces. In particular, a complete rolling behavior of the parameterized prosthetic foot model can be specified by the generated load case result data and / or the reference load case result data. It is also possible for the load case result data to indicate an interpolation of discrete load case data. Load case result data can therefore include a discrete amount of data or a continuous description, e.g. a function, specify.

Durch einen Experten, eine Spezifikation des Patienten oder durch einschlägige Literatur können die Referenzlastfallergebnisdaten angegeben werden. Mit der beschriebenen Ausführungsform kann das Prothesenfußmodell derart angepasst werden, dass das Abrollverhalten des Prothesenfußmodells den Referenzlastfallergebnisdaten entspricht. Somit kann das Prothesenfußmodell an die Wünsche des Patienten angepasst werden.The reference load case data can be provided by an expert, a specification of the patient or relevant literature. With the described embodiment, the prosthetic foot model can be adapted such that the rolling behavior of the prosthetic foot model corresponds to the reference load case result data. The prosthetic foot model can thus be adapted to the patient's wishes.

In einer Ausführungsform können die erzeugten Lastfallergebnisdaten und/oder die Referenzlastfallergebnisdaten eine Deformation des parametrierten Prothesenfußmodells und/oder eine Position eines Kraftangriffspunktes, insbesondere einer Bodenreaktionskraft, angeben.In one embodiment, the generated load case result data and / or the reference load case result data can indicate a deformation of the parameterized prosthetic foot model and / or a position of a force application point, in particular a ground reaction force.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn Lastfallergebnisdaten eine Deformation des parametrierten Prothesenfußmodells angeben. Die Deformation eines Prothesenfußes ist ein entscheidendes Kriterium für den Komfort, den ein Nutzer eines Prothesenfußes beim Gehen erfährt. Somit ist es für den Komfort durch den Nutzer entscheidend, dass die Deformation des Prothesenfußes optimiert wird. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, die Deformation des Prothesenfußmodells derart anzupassen, dass sie den Wünschen eines Nutzers entspricht.It is particularly advantageous if load case result data indicate a deformation of the parameterized prosthetic foot model. The deformation of a prosthetic foot is a crucial criterion for the comfort that a user of a prosthetic foot experiences when walking. It is therefore crucial for the comfort of the user that the deformation of the prosthetic foot is optimized. With the described method, it is possible to adapt the deformation of the prosthetic foot model in such a way that it corresponds to the wishes of a user.

Des Weiteren ist es möglich, die Position von Kraftangriffspunkten anzupassen. Insbesondere sind bei einer Abrollbewegung durch den Prothesenfuß zu jedem Zeitpunkt unterschiedliche Kraftangriffspunkte festgelegt. Dabei kann zu jedem Anstellwinkel ein mindestens zweidimensionaler Bodenreaktionskraftvektor und ein Kraftangriffspunkt angegeben sein. Wie die Deformation, so ist auch die Position des Kraftangriffspunktes ein wesentlicher Faktor bei der Beurteilung des Komforts eines Prothesenfußes durch den Nutzer. Somit ist auch die Anpassung der Position des Kraftangriffspunktes ein großer Vorteil der Erfindung. Die Position eines Kraftangriffspunktes kann in einem körperfesten Koordinatensystem des Prothesenfußmodells angeben, an welcher Stelle der Kontaktfläche zwischen Prothesenfußmodell und Bodenebene sich der Kraftangriffsvektor befindet. Dabei kann der Kraftangriffsvektor einen gewichteten Schwerpunkt über sämtliche Reaktionskräfte zwischen Prothesenfußmodell und Bodenebene angeben.It is also possible to adjust the position of force application points. In particular, different force application points are defined at any time during a rolling movement through the prosthetic foot. An at least two-dimensional ground reaction force vector and a force application point can be specified for each angle of attack. Like the deformation, the position of the force application point is an essential factor in the assessment of the comfort of a prosthetic foot by the user. Thus, the adaptation of the position of the force application point is a great advantage of the invention. The position of a force application point can indicate in a body-fixed coordinate system of the prosthetic foot model, at which point of the contact surface between the prosthetic foot model and the ground plane the force application vector is located. The force attack vector can specify a weighted center of gravity over all reaction forces between the prosthetic foot model and the floor level.

Es ist in weiteren Ausführungsformen zusätzlich oder alternativ möglich, eine Energierückgabe, Energieeffizienz, Gelenkkräfte, Gelenkmomente, Gelenkwinkel, Gelenkbeschleunigungen, Hebelarme und/oder Steifigkeiten anzupassen.In further embodiments, it is additionally or alternatively possible to adapt an energy return, energy efficiency, joint forces, joint moments, joint angles, joint accelerations, lever arms and / or stiffness.

In einer Ausführungsform kann das Berechnen des mindestens einen Lastfalls ein Bestimmen einer Vielzahl von Kraftangriffspunkten zu unterschiedlichen Zeitpunkten und/oder bei unterschiedlichen Anstellwinkeln umfassen, insbesondere bei einer Abrollbewegung.In one embodiment, the calculation of the at least one load case can include determining a multiplicity of force application points at different times and / or at different angles of attack, in particular during a rolling movement.

Durch das Berechnen des mindestens einen Lastfalls kann mit der beschriebenen Ausführungsform erreicht werden, dass die Kraftangriffspunkte zu einer Vielzahl diskreter Zeitpunkte und/oder Anstellwinkel bestimmt werden und durch die Lastfallergebnisdaten angegeben werden. Beispielsweise kann jeweils ein Kraftangriffspunkt in Zeitintervallen kleiner 1 Sekunde, insbesondere kleiner 10 ms, bevorzugt kleiner 1ms, besonders bevorzugt kleiner 0,1 ms bestimmt werden. Ferner ist es möglich in Intervallen kleiner gleich 5°, bevorzugt kleiner gleich 2° und besonders bevorzugt kleiner gleich 1°, insbesondere besonders bevorzugt kleiner 0,5° einen Kraftangriffspunkt und entsprechende Lastfallergebnisdaten zu ermitteln. Es kann vorgesehen sein, insgesamt mindestens 100, bevorzugt 300, Kraftangriffspunkte zu bestimmen.By calculating the at least one load case, it can be achieved with the described embodiment that the force application points are determined at a plurality of discrete times and / or angles of attack and are indicated by the load case result data. For example, a force application point can be determined at time intervals of less than 1 second, in particular less than 10 ms, preferably less than 1 ms, particularly preferably less than 0.1 ms. Furthermore, it is possible to determine a force application point and corresponding load case result data at intervals of less than or equal to 5 °, preferably less than or equal to 2 ° and particularly preferably less than or equal to 1 °, particularly preferably less than 0.5 °. Provision can be made to determine a total of at least 100, preferably 300, force application points.

Damit ist es möglich, das gesamte Abrollverhalten des Prothesenfußmodells zu bestimmen. Somit ist eine genauere Anpassung des Prothesenfußes an die Patientenwünsche möglich.This makes it possible to determine the overall rolling behavior of the prosthetic foot model. This enables a more precise adjustment of the prosthetic foot to the patient's wishes.

In einer Ausführungsform kann das Verfahren ein Berechnen einer Deformation des parametrierten Prothesenfußmodells, insbesondere zu unterschiedlichen Zeitpunkten einer Abrollbewegung umfassen.In one embodiment, the method can include calculating a deformation of the parameterized prosthetic foot model, in particular at different times of a rolling movement.

Wie bereits hinsichtlich der Bestimmung von Kraftangriffspunkten beschrieben, kann auch zu diskreten Zeitpunkten einer Abrollbewegung eine Deformation des parametrierten Prothesenfußmodells bestimmt werden.As already described with regard to the determination of force application points, a deformation of the parameterized prosthetic foot model can also be determined at discrete times of a rolling movement.

In einer Ausführungsform kann die Kostenfunktion eine Abweichung mindestens einer bestimmten Deformation des parametrierten Prothesenfußmodells von einer zugeordneten Referenzdeformation des parametrierten Prothesenfußmodells angeben. Dabei kann eine Referenzdeformation einer bestimmten Deformation unter Berücksichtigung des Anstellwinkels und/oder eines Zeitschrittes zugeordnet sein.In one embodiment, the cost function can indicate a deviation of at least one specific deformation of the parameterized prosthetic foot model from an assigned reference deformation of the parameterized prosthetic foot model. A reference deformation can be assigned to a specific deformation taking into account the angle of attack and / or a time step.

Die zu minimierende Kostenfunktion kann in der beschriebenen Ausführungsform als der Betrag der Differenz zwischen der bestimmten Deformation und der Referenzdeformation implementiert sein. Ziel ist es, diese Differenz auf ein Minimum zu reduzieren. Somit wird eine einfach zu implementierende Kostenfunktion angegeben, die durch bekannte Minimierungsverfahren optimiert bzw. minimiert werden kann.The cost function to be minimized can be implemented in the described embodiment as the amount of the difference between the determined deformation and the reference deformation. The aim is to reduce this difference to a minimum. Thus, an easy-to-implement cost function is specified that can be optimized or minimized using known minimization methods.

In einer Ausführungsform kann die Kostenfunktion eine Abweichung mindestens einer bestimmten Position von einer zugeordneten Referenzposition eines Kraftangriffspunktes angeben.In one embodiment, the cost function can indicate a deviation of at least one specific position from an assigned reference position of a force application point.

Neben der Deformation kann durch die Kostenfunktion ebenfalls der Betrag der Differenz zwischen mindestens einer bestimmten Position von Kraftangriffspunkten und jeweils zugeordneten Referenzpositionen von Kraftangriffspunkten bestimmt werden. Somit können auch die Positionen der Kraftangriffspunkte auf einfache Art und Weise optimiert werden.In addition to the deformation, the cost function can also determine the amount of the difference between at least one specific position of force application points and respectively assigned reference positions of force application points. The positions of the force application points can thus also be optimized in a simple manner.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Kostenfunktion durch das Produkt der Beträge der Abweichung von einer bestimmten Deformation und einer Referenzdeformation sowie einer bestimmten Position und einer Referenzposition von mindestens einem Kraftangriffspunkt angegeben sein.In a further embodiment, the cost function can be specified by the product of the amounts of the deviation from a specific deformation and a reference deformation and a specific position and a reference position of at least one force application point.

In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner umfassen:

  • - Festlegen von mindestens einem Parameterbereich für mindestens einen Parameter eines Prothesenfußmodells, insbesondere für eine Federstärke und/oder eine Fußlänge;
  • - Bestimmen einer Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen unter Verwendung eines Sampling-basierten Verfahrens und des mindestens einen Parameterbereichs, wobei die Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen das mindestens eine Prothesenfußmodell angibt.
In one embodiment, the method may further include:
  • - Definition of at least one parameter range for at least one parameter of a prosthetic foot model, in particular for a spring strength and / or a foot length;
  • Determining a plurality of candidate prosthetic foot models using a sampling-based method and the at least one parameter range, the plurality of candidate prosthetic foot models indicating the at least one prosthetic foot model.

Zum Bestimmen des Prothesenfußmodells, welches optimiert wird, kann zunächst eine Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen ermittelt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Parameterraum, der durch die unterschiedlichen Parameter eines Prothesenfußmodells angegeben ist, gesampled bzw. abgetastet wird. Es werden also entsprechend des genutzten Sampling-Algorithmus unterschiedliche Kandidaten-Prothesenfußmodelle erzeugt.To determine the prosthetic foot model, which is optimized, a large number of candidate prosthetic foot models can first be determined. This can be achieved in that the parameter space, which is specified by the different parameters of a prosthetic foot model, is sampled or sampled. Different candidate prosthetic foot models are thus generated in accordance with the sampling algorithm used.

Der Parameterraum kann beispielsweise durch die Fußgröße, insbesondere die Fußlänge und die Fußbreite, die Federstärke an unterschiedlichen Stellen des Prothesenfußmodells, sowie die unterschiedlichen Distanzen zwischen verschiedenen Teilen des Prothesenfußmodells angegeben sein.The parameter space can be specified, for example, by the foot size, in particular the foot length and the foot width, the spring strength at different points in the prosthetic foot model, and the different distances between different parts of the prosthetic foot model.

Mit der beschriebenen Ausführungsform werden somit Rechenressourcen geschont, da von einem besonders guten Prothesenfußmodell ausgegangen wird, sodass eine Optimierung schneller ausgeführt werden kann.Computing resources are thus saved with the described embodiment, since a particularly good prosthetic foot model is assumed, so that optimization can be carried out more quickly.

In einer Ausführungsform kann das Berechnen des mindestens einen Lastfalls unter Verwendung eines finite-Elemente-Verfahrens ausgeführt werden.In one embodiment, the calculation of the at least one load case can be carried out using a finite element method.

Finite-Elemente-Verfahren haben sich in der Praxis bewährt und können sehr genaue Angaben zu wirkenden Kräften bzw. Deformationen bei Werkstücken liefern. Ferner existieren hierzu gängige Standardlösungen, die es ermöglichen, das Verfahren effizient einzusetzen.Finite element processes have proven themselves in practice and can provide very precise information on the forces or deformations in workpieces. There are also common standard solutions for this, which make it possible to use the method efficiently.

In einer Ausführungsform kann das Berechnen des mindestens einen Lastfalls das Bestimmen einer Ersatzfunktion umfassen, die eine Vielzahl von Zwischenwerten von Lastfallergebnisdaten bei unterschiedlichen freien Parameterwerten angeben kann, insbesondere Zwischenwerte von Deformationswerten und/oder Positionswerten von Kraftangriffspunkten.In one embodiment, the calculation of the at least one load case can include determining an equivalent function which can specify a plurality of intermediate values of load case result data with different free parameter values, in particular intermediate values of deformation values and / or position values of force application points.

In einer Ausführungsform kann das Bestimmen der Ersatzfunktion ein Approximieren, z.B. ein Interpolieren, über Lastfallergebnisdaten von mindestens einem Lastfall von mindestens zwei Kandidaten-Prothesenfußmodellen umfassen, wobei die Lastfallergebnisdaten insbesondere unter Verwendung von unterschiedlichen freien Parameterwerten berechnet sein können.In one embodiment, the replacement function can be approximated, for example interpolated, using load case result data from at least one load case from at least two Candidate prosthetic foot models include, wherein the load case result data can be calculated in particular using different free parameter values.

Um die notwendige Rechenzeit weiter zu verkürzen, ist es möglich, unter Verwendung mindestens eines Lastfalls, bzw. der Lastfallergebnisdaten dieses mindestens einen Lastfalls, eine Ersatzfunktion zu bestimmen, mit der es möglich ist, die Lastfallergebnisdaten weiterer Kandidaten-Prothesenfußmodelle zu approximieren. Beispielsweise kann die Ersatzfunktion durch eine Interpolation über die berechneten Lastfallergebnisdaten bestimmt werden. Sollen nun Lastfallergebnisdaten für ein weiteres Kandidaten-Prothesenfußmodell bestimmt werden, kann mittels der Interpolationsfunktion, d. h. der Ersatzfunktion, ein weiterer Satz von Lastfallergebnisdaten approximiert werden.In order to further shorten the necessary computing time, it is possible, using at least one load case, or the load case result data of this at least one load case, to determine an alternative function with which it is possible to approximate the load case result data of further candidate prosthetic foot models. For example, the substitute function can be determined by interpolation using the calculated load case data. If load case result data are now to be determined for a further candidate prosthetic foot model, the interpolation function, ie. H. the substitute function, another set of load case result data can be approximated.

In einer Ausführungsform kann die Ersatzfunktion unter Berücksichtigung von mindestens 50 Kandidaten-Prothesenfußmodellen, bevorzugt mindestens 100 Kandidaten-Prothesenfußmodellen, bestimmt werden.In one embodiment, the replacement function can be determined taking into account at least 50 candidate prosthetic foot models, preferably at least 100 candidate prosthetic foot models.

In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner ein Ansteuern einer Fertigungsanlage unter Verwendung des optimierten Prothesenfußmodells umfassen, die zur Fertigung eines Prothesenfußes ausgebildet sein kann.In one embodiment, the method can furthermore control a production system using the optimized prosthetic foot model, which can be designed to manufacture a prosthetic foot.

Es ist also möglich, dass das optimierte Prothesenfußmodell direkt zur Herstellung eines Prothesenfußes verwendet wird. Beispielsweise kann die Fertigungsanlage als eine additive Fertigungsanlage, zum Beispiel als ein 3D-Drucker, ausgebildet sein. Somit ist es möglich, einem Patienten sehr schnell einen individuell angepassten und optimierten Prothesenfuß bereitzustellen.It is therefore possible that the optimized prosthetic foot model is used directly to produce a prosthetic foot. For example, the production system can be designed as an additive production system, for example as a 3D printer. It is thus possible to provide a patient with an individually adapted and optimized prosthetic foot very quickly.

Die Aufgabe wird ferner insbesondere durch ein computerlesbares-Speichermedium gelöst, das Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren wie es vorstehend beschrieben wurde, zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.The object is also achieved in particular by a computer-readable storage medium which contains instructions which cause at least one processor to implement a method as described above if the instructions are executed by the at least one processor.

Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben worden sind.There are similar or identical advantages as have already been described in connection with the method.

Die Aufgabe wird ferner insbesondere durch ein System gelöst, umfassend:

  • - mindestens eine Rechnereinheit mit mindestens einer Recheneinheit und einer Speichereinheit, insbesondere ein vorstehend beschriebenes Speichermedium;
  • - eine Fertigungsanlage, wobei die Fertigungsanlage dazu ausgebildet ist, einen Prothesenfuß unter Verwendung eines Prothesenfußmodells, insbesondere eines optimierten Prothesenfußmodells, das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt ist, zu fertigen.
The task is also solved in particular by a system comprising:
  • - At least one computing unit with at least one computing unit and a storage unit, in particular a storage medium described above;
  • a production system, the production system being designed to manufacture a prosthetic foot using a prosthetic foot model, in particular an optimized prosthetic foot model, which is determined according to the method described above.

Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben worden sind.There are similar or identical advantages as have already been described in connection with the method.

In einer Ausführungsform ist weiter denkbar, dass die Rechnereinheit und die Fertigungsanlage über das Internet miteinander kommunikativ verbunden sind. Es ist also nicht notwendig, dass die Rechnereinheit und die Fertigungsanlage an demselben Standort angeordnet sind.In one embodiment, it is further conceivable that the computer unit and the production system are communicatively connected to one another via the Internet. It is therefore not necessary for the computer unit and the production system to be arranged at the same location.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments result from the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung eines Prothesenfußmodells 10;
  • 2: eine schematische Darstellung von zwei Lastfällen;
  • 3: eine schematische Darstellung, die den Kraftverlauf bei einem Abrollen eines Prothesenfußmodells 10 zeigt;
  • 4: eine schematische Darstellung des Lösungsraums hinsichtlich von zwei Parametern des Prothesenfußmodells;
  • 5: eine schematische Darstellung von bestimmten Kraftangriffspunkten und Deformationen des Prothesenfußmodells;
  • 6: eine schematische Darstellung der Differenz der bestimmten Deformationswerte mit Referenzdeformationswerten;
  • 7: ein Flussdiagramm, das das Verfahren erläutert; und
  • 8: eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Rechnereinheit und einer Fertigungsanlage.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show:
  • 1 : a schematic representation of a prosthetic foot model 10th ;
  • 2nd : a schematic representation of two load cases;
  • 3rd : a schematic representation showing the force curve when rolling a prosthetic foot model 10th shows;
  • 4th : a schematic representation of the solution space with regard to two parameters of the prosthetic foot model;
  • 5 : a schematic representation of certain force application points and deformations of the prosthetic foot model;
  • 6 : a schematic representation of the difference between the determined deformation values with reference deformation values;
  • 7 : a flowchart explaining the method; and
  • 8th : A schematic representation of a system with a computer unit and a manufacturing plant.

Im Folgenden werden für gleiche oder gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following, the same reference numerals are used for the same or equivalent parts.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prothesenfußmodells 10, das über einen Adapter 11 mit weiteren Komponenten verbindbar ist. 1 shows a schematic representation of a prosthetic foot model 10th that via an adapter 11 can be connected to other components.

Der Grundkörper 13 ist oberhalb von einem Fersenfederelement 16 angeordnet, das die Ferse des Prothesenfußmodells 10 bildet. Die Federeigenschaften des Fersenfederelements 16 werden maßgeblich durch eine zweite Federelementstärke 19 bestimmt. Darüber hinaus ist das Verhalten des Prothesenfußmodells 10 beim Auftreten auf die Ferse durch die erste Federelementstärke 17 bestimmt.The basic body 13 is above a heel spring element 16 arranged that the heel of the prosthetic foot model 10th forms. The spring properties of the heel spring element 16 become decisive with a second spring element thickness 19th certainly. In addition, the behavior of the prosthetic foot model 10th when stepping on the heel by the first spring element thickness 17th certainly.

Das Prothesenfußmodell 10 verfügt weiterhin oberhalb des Grundkörpers 13 über ein oberes Federelement 14, das von dem Grundkörper 13 im vorderen Bereich durch einen Federspalt 15 beanstandet ist. Der Federspalt 15 definiert somit weiterhin das Federverhalten des Prothesenfußmodells 10.The prosthetic foot model 10th still has above the body 13 via an upper spring element 14 that of the main body 13 in the front area by a spring gap 15 is objected to. The spring gap 15 thus further defines the spring behavior of the prosthetic foot model 10th .

Im vorderen Bereich des Prothesenfußmodells 10 ist ein vorderes Federelement 18 angeordnet, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen längs verlaufenden Spalt aufweist, sodass das vordere Federelement 18 zweigeteilt ausgeführt ist. Die Federeigenschaften des zweigeteilten vorderen Federelements 18 wird unter anderem durch eine dritte Federelementstärke 20 angegeben.In the front area of the prosthetic foot model 10th is a front spring element 18th arranged, which in the embodiment shown has a longitudinal gap, so that the front spring element 18th is carried out in two parts. The spring properties of the two-part front spring element 18th is partly due to a third spring element thickness 20 specified.

Die erste, die zweite und/oder die dritte Federelementstärke 17, 19, 20 bilden freie Parameter, die zum Individualisieren des Prothesenfußmodells 10 anpassbar sind.The first, the second and / or the third spring element thickness 17th , 19th , 20 form free parameters for individualizing the prosthetic foot model 10th are customizable.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung von zwei exemplarischen Lastfällen des Prothesenfußmodells 10 zu unterschiedlichen Zeitpunkten eines Abrollvorgangs. Im ersten Lastfall wirkt eine Kraft F1 orthogonal von einer Bodenebene B auf den Fersenbereich des Prothesenfußmodells 10. Dabei kommt es durch die Kraft F1 zu einer Deformation des Prothesenfußmodells 10. Ein Winkel α gibt den Anstellwinkel des Prothesenfußmodells 10 bezüglich einer Referenzebene R an.The 2nd shows a schematic representation of two exemplary load cases of the prosthetic foot model 10th at different times during a rolling process. A force acts in the first load case F1 orthogonal from a floor level B on the heel area of the prosthetic foot model 10th . It comes through the force F1 to a deformation of the prosthetic foot model 10th . An angle α gives the angle of attack of the prosthetic foot model 10th with respect to a reference plane R on.

Hinsichtlich des ersten Lastfalls kann daher die Deformation des Prothesenfußmodells 10 zu einem ersten Zeitpunkt bzw. für einen ersten Anstellwinkel α bestimmt werden. Darüber hinaus kann für den ersten Lastfall die Position eines Kraftangriffspunktes 21 an dem Prothesenfußmodell 10 bestimmt werden.With regard to the first load case, the deformation of the prosthetic foot model can 10th at a first point in time or for a first angle of attack α be determined. In addition, the position of a force application point can be used for the first load case 21 on the prosthetic foot model 10th be determined.

2 zeigt des Weiteren einen zweiten Lastfall, bei dem eine Kraft F2 orthogonal von der Ebene B auf den Vorfußbereich wirkt. Auch hierbei kommt es zu einer Deformation des Prothesenfußmodells 10. Der Anstellwinkel des Prothesenfußmodells 10 bezüglich der Referenzebene R ist durch den Winkel β angegeben. 2nd also shows a second load case in which a force F2 orthogonal to the plane B affects the forefoot area. Here too there is a deformation of the prosthetic foot model 10th . The angle of attack of the prosthetic foot model 10th regarding the reference plane R is through the angle β specified.

Es kann daher auch für den zweiten Lastfall der Kraftangriffspunkt bzw. dessen Position 22 angegeben werden.The force application point or its position can therefore also be used for the second load case 22 can be specified.

Insbesondere kann in dem jeweiligen Kraftangriffspunkt wirkende Bodenreaktionskraft angegeben werden.In particular, the ground reaction force acting in the respective force application point can be specified.

Die 3 zeigt eine schematische Darstellung eines vollständigen Kraftverlaufs bei einem Abrollvorgang des Prothesenfußmodells 10. Dabei gibt der dargestellte Kraftverlauf 30 die auf die Kraftangriffspunkte wirkenden Kräfte (y-Achse) und die zugeordneten Anstellwinkel α, β (x-Achse) an.The 3rd shows a schematic representation of a complete force curve during a rolling process of the prosthetic foot model 10th . The force curve shown here 30th the forces acting on the force application points (y-axis) and the assigned angles of attack α , β (x-axis).

In dem Kraftverlauf 30 sind die Lastfallergebnisdaten 31, 32 für die Lastfälle der 2 eingezeichnet. Der Kraftverlauf 30 ist eine vollständige Beschreibung des Abrollverhaltens des Prothesenfußmodells 10 über alle Anstellwinkel, bei denen das Prothesenfußmodell 10 Kontakt zum Boden hat.In the course of force 30th are the load case result data 31 , 32 for the load cases of 2nd drawn. The force curve 30th is a complete description of the rolling behavior of the prosthetic foot model 10th across all angles of attack at which the prosthetic foot model 10th Has contact with the ground.

Um das Prothesenfußmodell 10 an patientenspezifische Vorgaben anzupassen, wird der Kraftverlauf 30 an eine Referenzkraftkurve angepasst. Dazu können freie Parameter des Prothesenfußmodells 10, wie die Federstärke an der Ferse (zweite Federelementstärke 19) oder die Federstärke im Zehenbereich (dritte Federelementstärke 20) angepasst werden.To the prosthetic foot model 10th Adapting the force curve to patient-specific requirements 30th adapted to a reference force curve. You can do this with free parameters of the prosthetic foot model 10th how the spring strength on the heel (second spring element thickness 19th ) or the spring strength in the toe area (third spring element thickness 20 ) be adjusted.

Die 4 ist eine schematische Darstellung des Lösungsraums einer Anpassung. Dabei zeigt die 4 einen Ergebnisplot 40, der den Ergebnisraum 41 darstellt, wobei eine Achse 42 das Körpergewicht, eine Achse 43 die Fersendicke und eine Achse 44 die Fersenverformung angibt. Das Körpergewicht ist ein patientenspezifischer Parameter, die Fersendicke ein anpassbarer freier Parameter und die Fersenverformung repräsentiert Lastfallergebnisdaten.The 4th is a schematic representation of the solution space of an adaptation. The shows 4th a plot of results 40 that the result space 41 represents one axis 42 body weight, an axis 43 the heel thickness and an axis 44 indicates the heel deformation. Body weight is a patient-specific parameter, heel thickness is an adjustable free parameter, and heel deformation represents load case results data.

Von einer Start-Prothesenfußkonfiguration 45 wird über ein Optimierungsverfahren die Optimierungskurve 47 bestimmt, die nach einer Reihe von Iterationen die optimierte Prothesenfußkonfiguration 46 angibt. Es gilt also, in dem Lösungsraum 41 ein vorzugsweise globales Minimum zu finden.From a starting prosthetic foot configuration 45 is the optimization curve via an optimization process 47 determines the optimized prosthetic foot configuration after a series of iterations 46 indicates. So it applies in the solution space 41 to find a preferably global minimum.

Die zu minimieren Kostenfunktion ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel angegeben durch: F = ( b e s t i m m t e   D e f o r m a t i o n   d e s   e r s t e n   L a s t f a l l s   31 R e f e r e n z d e f o r m a t i o n   f ü r   L a s t f a l l   31 ) ( b e s t i m m t e   D e f o r m a t i o n   d e s   z w e i t e n   L a s t f a l l s   32 R e f e r e n z d e f o r m a t i o n   d e s   z w e i t e n   L a s t f a l l s   32 )

Figure DE102019100584A1_0001
The cost function to be minimized is indicated in the exemplary embodiment shown by: F = ( b e s t i m m t e D e f O r m a t i O n d e s e r s t e n L a s t f a l l s 31 - R e f e r e n e.g. d e f O r m a t i O n f ü r L a s t f a l l 31 ) ( b e s t i m m t e D e f O r m a t i O n d e s e.g. w e i t e n L a s t f a l l s 32 - R e f e r e n e.g. d e f O r m a t i O n d e s e.g. w e i t e n L a s t f a l l s 32 )
Figure DE102019100584A1_0001

Das Optimum kann dadurch bestimmt werden, dass eine Vielzahl von finite Elemente Simulationen iterativ ausgeführt wird, wobei nach jedem Ausführen der finite Elemente Simulation mindestens einer der freien Parameter angepasst wird.The optimum can be determined by executing a large number of finite element simulations iteratively, with at least one of the free parameters being adapted after each execution of the finite element simulation.

Die 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Deformationskurve, die über einen Abrollvorgang bestimmt ist, an eine vorgegebene Deformationskurve angepasst wird. Dazu wird in der 5 ein Kraftverlauf 30 angegeben, wobei eine Vielzahl von Lastfällen 51 mit Kreisen dargestellt ist. Jedem Winkel α, β wird also eine Kraft F1, F2 zugeordnet, die auf das Prothesenfußmodell 10 wirkt. Zu jedem Winkel auf der X-Achse kann jeweils auch ein Deformationspunkt 53 bestimmt werden, der eine Deformation D des Prothesenfußmodels 10 bei einem bestimmten Winkel angibt. Dies ist mit dem Graphen 52 illustriert.The 5 and 6 show an embodiment in which a deformation curve, which is determined via a rolling process, is adapted to a predetermined deformation curve. This is done in the 5 a course of force 30th specified, where a variety of load cases 51 is shown with circles. Any angle α , β so becomes a force F1 , F2 assigned to the prosthetic foot model 10th works. A deformation point can also be used for each angle on the X axis 53 be determined by a deformation D of the prosthetic foot model 10th indicates at a certain angle. This is with the graph 52 illustrated.

Neben einer Deformation D kann zusätzlich oder alternativ eine Position P von Kraftangriffspunkten 21 angegeben werden, welche durch die Abrollkurve 54 dargestellt ist. Die Achsen P und Z geben dabei ein körperfestes Koordinatensystem des Prothesenfußmodells an. Die Achse Z ist dabei die Fußlängsachse und die Achse P eine konzentrisch zum Adapter 11 verlaufende Achse.In addition to a deformation D can additionally or alternatively a position P of force application points 21 which are indicated by the rolling curve 54 is shown. The axes P and Z indicate a rigid coordinate system of the prosthetic foot model. The axis Z is the longitudinal axis of the foot and the axis P is concentric with the adapter 11 extending axis.

Die 6 zeigt die Deformationskurve 52 im Vergleich zu einer Referenzdeformationskurve 55. Die Referenzdeformationskurve entspricht den Wünschen des Patienten hinsichtlich des Verhaltens des Prothesenfußmodells 10. Wie aus der 6 ersichtlich ist, besteht beispielsweise hinsichtlich des Betrages der Deformation am Deformationspunkts 53 und der Deformation am Referenzdeformationspunkt 56 eine Differenz. Ziel der Optimierung ist es daher, diese Differenz zu minimieren. Somit ist die Funktion, die die Differenz der Deformationskurve 52 und der Referenzdeformationskurve 55 angibt, die zu minimierende Kostenfunktion.The 6 shows the deformation curve 52 compared to a reference deformation curve 55 . The reference deformation curve corresponds to the patient's wishes with regard to the behavior of the prosthetic foot model 10th . As from the 6 can be seen, for example, with regard to the amount of deformation at the deformation point 53 and the deformation at the reference deformation point 56 a difference. The aim of the optimization is therefore to minimize this difference. Thus, the function is the difference in the deformation curve 52 and the reference deformation curve 55 indicates the cost function to be minimized.

Neben der Anpassung einer Deformationskurve 52 an eine Referenzdeformationskurve kann in analoger Weise auch eine Anpassung einer Positionskurve an eine Referenzpositionskurve vorgenommen werden.In addition to adapting a deformation curve 52 an adjustment of a position curve to a reference position curve can also be carried out analogously to a reference deformation curve.

Die 7 zeigt ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Bestimmen eines optimierten Prothesenfußmodells 10 bzw. zur Fertigung eines Prothesenfußes im Detail erläutert. Zunächst werden in einem Empfangsschritt 62 Eingabeparameter 61 empfangen. Beispielsweise kann das Gewicht des Patienten oder seine Größe als Eingabeparameter 61 empfangen werden. Darüber hinaus wird ein Prothesenfußmodell 10 empfangen.The 7 shows a flow diagram illustrating the method for determining an optimized prosthetic foot model 10th or for the production of a prosthetic foot explained in detail. First, in a receive step 62 Input parameters 61 receive. For example, the patient's weight or size can be used as an input parameter 61 be received. In addition, a prosthetic foot model 10th receive.

Darüber hinaus wird im Empfangsschritt 62 das Prothesenfußmodell 10 mit den Eingabeparametern 61 und mit freien Parameterwerten parametriert. Es wird also eine Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen 63 erzeugt, für die im Berechnungsschritt 64 jeweils mindestens ein Lastfall berechnet wird und entsprechende Lastfallergebnisdaten 31, 32 erzeugt werden, die das Abrollverhalten der parametrierten Prothesenfußmodelle 63 beim Wirken der Kräfte F1, F2 angeben. In diesem Ausführungsbeispiel wird ferner davon ausgegangen, dass die Lastfallergebnisdaten 31, 32 in diesem Ausführungsbeispiel auch die Deformation des Prothesenfußmodells 10 angeben.In addition, in the receiving step 62 the prosthetic foot model 10th with the input parameters 61 and parameterized with free parameter values. So there will be a variety of candidate prosthetic foot models 63 generated for in the calculation step 64 at least one load case is calculated and corresponding load case result data 31 , 32 are generated, the rolling behavior of the parameterized prosthetic foot models 63 when the forces work F1 , F2 specify. In this embodiment, it is further assumed that the load case result data 31 , 32 in this embodiment also the deformation of the prosthetic foot model 10th specify.

Im Vergleichsschritt 66 wird das Deformationsverhalten, das durch die Lastfallergebnisdaten 31, 32 angegeben wird, mit einer Referenzdeformationskurve 55 verglichen und es wird eine Abweichung 67 bestimmt. Dabei wird dasjenige Kandidaten-Prothesenfußmodell als Prothesenfußmodell 10 ausgewählt, welches die geringste Abweichung aufweist. Im Prüfschritt 68 wird geprüft, ob die Abweichung 67 für das Prothesenfußmodell 10 innerhalb eines Toleranzintervalls liegt, d. h. es wird geprüft, ob das parametrierte Prothesenfußmodell 10 den Anforderungen des Patienten genügt.In the comparison step 66 becomes the deformation behavior, which is determined by the load case result data 31 , 32 is specified with a reference deformation curve 55 compared and there will be a deviation 67 certainly. The candidate prosthetic foot model becomes the prosthetic foot model 10th selected which has the least deviation. In the test step 68 it is checked whether the deviation 67 for the prosthetic foot model 10th is within a tolerance interval, ie it is checked whether the parameterized prosthetic foot model 10th meets the patient's requirements.

Wird ermittelt, dass die Abweichung 67 zu groß ist, so wird im Minimierungsschritt 69 ermittelt, wie die freien Parameter, zum Beispiel die erste, die zweite oder die dritte Federelementstärke 17, 19, 20 angepasst werden muss, um die Abweichung 67 zu reduzieren.It is determined that the deviation 67 is too large, the minimization step 69 determines how the free parameters, for example the first, the second or the third spring element thickness 17th , 19th , 20 must be adjusted to the deviation 67 to reduce.

Im Anpassungsschritt 70 wird das Prothesenfußmodell 10 unter Verwendung der angepassten freien Parameter 17, 19, 20 erneut parametriert, sodass ein parametriertes Prothesenfußmodell 63' erhalten wird. Im Anschluss wird erneut geprüft, ob das nunmehr erhalten parametrierten Prothesenfußmodell 63' den Anforderungen des Patienten genügt.In the adjustment step 70 becomes the prosthetic foot model 10th using the adjusted free parameters 17th , 19th , 20 parameterized again so that a parameterized prosthetic foot model 63 ' is obtained. Then it is checked again whether the parameterized prosthetic foot model has now been received 63 ' meets the patient's requirements.

Wird im Prüfschritt 68 festgestellt, dass das parametrierte Prothesenfußmodell 63 oder 63' den Anforderungen des Patienten genügt, so ist das optimierte Prothesenfußmodell 71 gefunden. Dieses kann im Fertigungsschritt 72 verwendet werden, um einen Prothesenfuß herzustellen. Beispielsweise kann eine additive Fertigungsanlage eingesetzt werden, um einen Prothesenfuß entsprechend dem optimierten Prothesenfußmodell 51 herzustellen.Is in the test step 68 found that the parameterized prosthetic foot model 63 or 63 ' The optimized prosthetic foot model is sufficient for the patient's requirements 71 found. This can be done in the manufacturing step 72 used to make a prosthetic foot. For example, an additive manufacturing system can be used to fit a prosthetic foot according to the optimized prosthetic foot model 51 to manufacture.

Die 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 80, das eine Rechnereinrichtung 81 und eine additive Fertigungsanlage 84 umfasst. Die Rechnereinrichtung 81 umfasst eine Recheneinrichtung 82 und eine Speichereinrichtung 83. Die Recheneinrichtung 82 ist dazu ausgebildet, ein optimiertes Prothesenfußmodell 71 entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren zu erzeugen und die additive Fertigungsanlage derart zu steuern, dass ein Prothesenfuß 85 entsprechend dem optimalen Prothesenfußmodell 71 hergestellt wird.The 8th shows a schematic representation of a system 80 which is a computing device 81 and an additive manufacturing facility 84 includes. The computing device 81 comprises a computing device 82 and a storage device 83 . The computing device 82 is designed to be an optimized prosthetic foot model 71 to generate according to the method described above and to control the additive manufacturing system such that a prosthetic foot 85 according to the optimal prosthetic foot model 71 will be produced.

Bei der additiven Fertigungsanlage 84 handelt es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen 3D-Drucker.In the additive manufacturing plant 84 it is a 3D printer in the present exemplary embodiment.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere in den Zeichnungen dargestellte Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.At this point it should be pointed out that all the parts described above are seen on their own and in every combination, especially in the Details shown in the drawings are claimed as essential to the invention. Modifications to this are familiar to the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
ProthesenfußmodellProsthetic foot model
1111
Adapteradapter
1313
GrundkörperBasic body
1414
oberes Federelementupper spring element
1515
FederspaltSpring gap
1616
FersenfederelementHeel spring element
1717th
erste Federelementstärkefirst spring element thickness
1818th
vorderes Federelementfront spring element
1919th
zweite Federelementstärkesecond spring element thickness
2020
dritte Federelementstärkethird spring element thickness
2121
Kraftangriffspunkt im FersenbereichForce application point in the heel area
2222
Kraftangriffspunkt im VorfußbereichForce application point in the forefoot area
3030th
AbrollkurveRoll curve
3131
erste Lastfallergebnisdatenfirst load case result data
3232
zweite Lastfallergebnisdatensecond load case result data
4040
ErgebnisplotScore plot
4141
ErgebnisraumResult space
4242
Achse, die das Körpergewicht angibtAxis that indicates body weight
4343
Achse, die die Fersendicke angibtAxis that indicates the heel thickness
4444
Achse, die die Fersenverformung angibtAxis that indicates heel deformation
4545
Start-ProthesenfußkonfigurationStart prosthetic foot configuration
4646
Optimierte ProthesenfußkonfigurationOptimized prosthetic foot configuration
4747
OptimierungskurveOptimization curve
5151
LastfallLoad case
5252
DeformationskurveDeformation curve
5353
DeformationspunktDeformation point
5454
AbrollkurveRoll curve
5555
ReferenzdeformationskurveReference deformation curve
5656
ReferenzdeformationspunktReference deformation point
6060
Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen eines Prothesenfu ßmodellsFlow chart for a method for determining a prosthetic foot model
6161
EingabeparameterInput parameters
6262
EmpfangsschrittReceiving step
63, 63'63, 63 '
parametriertes Prothesenfußmodellparameterized prosthetic foot model
6464
BerechnungsschrittCalculation step
6666
VergleichsschrittComparison step
6767
Abweichungdeviation
6868
PrüfschrittTest step
6969
MinimierungsschrittMinimization step
7070
AnpassungsschrittAdjustment step
7171
optimiertes Prothesenfußmodelloptimized prosthetic foot model
7272
FertigungsschrittManufacturing step
8080
Systemsystem
8181
RechnereinrichtungComputing device
8282
RecheneinrichtungComputing device
8383
SpeichereinrichtungStorage device
8484
FertigungseinrichtungManufacturing facility
8585
ProthesenfußProsthetic foot
F1F1
erste Kraftfirst force
F2F2
zweite Kraftsecond force
XX
Winkel in GradAngle in degrees
YY
Kraft in NewtonForce in Newtons
ZZ.
FußlängsachseLongitudinal axis of the foot
DD
Deformationdeformation
PP
Achseaxis
BB
BodenebeneGround level
RR
ReferenzebeneReference plane
α, βα, β
AnstellwinkelAngle of attack

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202015007994 [0002]DE 202015007994 [0002]
  • DE 102014006727 B3 [0002]DE 102014006727 B3 [0002]

Claims (14)

Verfahren zum Bestimmen eines Prothesenfußmodells (60), das einen Prothesenfuß (85) angibt, umfassend die folgenden Schritte: a) Parametrieren eines Prothesenfußmodells (10), das einen Prothesenfuß angibt, mit mindestens einem Eingabeparameter (61); b) Berechnen (64) von mindestens einem Lastfall des parametrierten Prothesenfußmodells (63) zur Erzeugung von Lastfallergebnisdaten (31, 32); c) Anpassen (70) mindestens eines freien Parameterwertes (17, 19, 20) des parametrierten Prothesenfußmodells (10) unter Berücksichtigung der Lastfallergebnisdaten (31, 32); d) Bestimmen eines optimierten Prothesenfußmodells (71) unter Verwendung des mindestens einen angepassten freien Parameterwertes (17, 19, 20).A method of determining a prosthetic foot model (60) indicating a prosthetic foot (85), comprising the following steps: a) parameterizing a prosthetic foot model (10), which indicates a prosthetic foot, with at least one input parameter (61); b) calculating (64) at least one load case of the parameterized prosthetic foot model (63) to generate load case result data (31, 32); c) adapting (70) at least one free parameter value (17, 19, 20) of the parameterized prosthetic foot model (10) taking into account the load case result data (31, 32); d) determining an optimized prosthetic foot model (71) using the at least one adapted free parameter value (17, 19, 20). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Minimieren (69) einer Kostenfunktion, die eine Abweichung (67) der Lastfallergebnisdaten (31, 32) von Referenzlastfallergebnisdaten (52) angibt, wobei das Anpassen (70) unter Berücksichtigung der Abweichung (67) ausgeführt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized by minimizing (69) a cost function which indicates a deviation (67) of the load case result data (31, 32) from reference load case result data (52), the adaptation (70) being carried out taking into account the deviation (67). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastfallergebnisdaten (31, 32) und/oder die Referenzlastfallergebnisdaten (52) eine Deformation (D, 53) des parametrierten Prothesenfußmodells (63) und/oder eine Position eines Kraftangriffspunktes, insbesondere einer Bodenreaktionskraft (51) angeben.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the load case result data (31, 32) and / or the reference load case result data (52) a deformation (D, 53) of the parameterized prosthetic foot model (63) and / or a position of a force application point, in particular a ground reaction force Specify (51). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen (64) des mindestens einen Lastfalls (31 ,32) ein Bestimmen einer Vielzahl von Kraftangriffspunkten (51) zu unterschiedlichen Zeitpunkten und/oder bei unterschiedlichen Anstellwinkeln umfasst, insbesondere bei einer Abrollbewegung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation (64) of the at least one load case (31, 32) comprises determining a plurality of force application points (51) at different times and / or at different angles of attack, in particular during a rolling movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Berechnen einer Deformation (D, 53) des parametrierten Prothesenfußmodells (63), insbesondere zu unterschiedlichen Zeitpunkten einer Abrollbewegung.Method according to one of the preceding claims, characterized by calculating a deformation (D, 53) of the parameterized prosthetic foot model (63), in particular at different times of a rolling movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion eine Abweichung (67) einer bestimmten Deformation (53) des parametrierten Prothesenfußmodells (63) von einer Referenzdeformation (56) des parametrierten Prothesenfußmodells (63) angibt.Method according to one of the preceding claims, in particular according to Claim 3 characterized in that the cost function indicates a deviation (67) of a specific deformation (53) of the parameterized prosthetic foot model (63) from a reference deformation (56) of the parameterized prosthetic foot model (63). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion eine Abweichung (67) mindestens einer bestimmten Position von einer Referenzposition des Kraftangriffspunktes (51) angibt.Method according to one of the preceding claims, in particular according to Claim 3 , characterized in that the cost function indicates a deviation (67) of at least one specific position from a reference position of the force application point (51). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - Festlegen von mindestens einem Parameterbereich für mindestens einen Parameter eines Prothesenfußmodells, insbesondere für eine Federstärke und/oder einer Fußlänge; - Bestimmen einer Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen unter Verwendung eines Sampling-basierten Verfahrens und des mindestens einen Parameterbereichs, wobei die Vielzahl von Kandidaten-Prothesenfußmodellen das mindestens eine Prothesenfußmodell (10) angibt.Method according to one of the preceding claims, characterized by - defining at least one parameter range for at least one parameter of a prosthetic foot model, in particular for a spring thickness and / or a foot length; - Determining a plurality of candidate prosthetic foot models using a sampling-based method and the at least one parameter range, the plurality of candidate prosthetic foot models indicating the at least one prosthetic foot model (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen (64) des mindestens einen Lastfalls (31, 32) unter Verwendung eines finite-Elemente-Verfahrens ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation (64) of the at least one load case (31, 32) is carried out using a finite element method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen (64) des mindestens einen Lastfalls (31, 32) das Bestimmen einer Ersatzfunktion umfasst, die eine Vielzahl von Zwischenwerten von Lastfallergebnisdaten bei unterschiedlichen freien Parameterwerten (17, 19, 20) angibt, insbesondere Zwischenwerte von Deformationswerten und/oder Positionswerten von Kraftangriffspunkten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation (64) of the at least one load case (31, 32) comprises determining an equivalent function which specifies a plurality of intermediate values of load case result data with different free parameter values (17, 19, 20) , in particular intermediate values of deformation values and / or position values of force application points. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Ersatzfunktion ein Approximieren, z.B. ein Interpolieren, über Lastfallergebnisdaten von mindestens einem Lastfall von mindestens zwei Kandidaten-Prothesenfußmodellen umfasst, wobei die Lastfallergebnisdaten insbesondere unter Verwendung von unterschiedlichen freien Parameterwerten berechnet sind.Method according to one of the preceding claims, in particular according to Claim 10 , characterized in that the determination of the substitute function comprises approximating, for example interpolating, using load case result data from at least one load case from at least two candidate prosthetic foot models, the load case result data being calculated in particular using different free parameter values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ansteuern (72) einer Fertigungsanlage (84) unter Verwendung des optimierten Prothesenfußmodells (71), die zu Fertigung eines Prothesenfußes (85) ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized by actuation (72) of a production system (84) using the optimized prosthetic foot model (71), which is designed to manufacture a prosthetic foot (85). Computerlesbares-Speichermedium (83), das Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor (82) dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor (82) ausgeführt werden.A computer readable storage medium (83) containing instructions that cause at least one processor (82) to implement a method according to any one of the preceding claims when the instructions are executed by the at least one processor (82). System (80), umfassend: - mindestens eine Rechnereinheit (81) mit mindestens einer Recheneinrichtung (82) und einer Speichereinheit (83), insbesondere ein Speichermedium (83) nach Anspruch 13; - eine Fertigungsanlage (84), die dazu ausgebildet ist, einen Prothesenfuß (85) unter Verwendung eines Prothesenfußmodells (71), insbesondere eines optimierten Prothesenfußmodells (71), das nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 bestimmt ist, zu fertigen.System (80), comprising: - at least one computing unit (81) with at least one computing device (82) and a storage unit (83), in particular a storage medium (83) Claim 13 ; - a production system (84), which is designed to a prosthesis foot (85) using a prosthetic foot model (71), in particular an optimized prosthetic foot model (71), which according to a method according to one of the Claims 1 to 12th is destined to manufacture.
DE102019100584.1A 2019-01-11 2019-01-11 Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system Pending DE102019100584A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019100584.1A DE102019100584A1 (en) 2019-01-11 2019-01-11 Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019100584.1A DE102019100584A1 (en) 2019-01-11 2019-01-11 Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019100584A1 true DE102019100584A1 (en) 2020-07-16

Family

ID=71132054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019100584.1A Pending DE102019100584A1 (en) 2019-01-11 2019-01-11 Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019100584A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200375763A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-03 Massachusetts Institute Of Technology Shape Optimization for Prosthetic Feet
US11666461B2 (en) 2017-05-26 2023-06-06 Massachusetts Institute Of Technology Method for design and manufacture of compliant prosthetic foot

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014006727B3 (en) 2014-05-08 2015-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solid-state joint and its use for exo- and endoprostheses as well as in the form of an orthotic joint
DE202015007994U1 (en) 2015-11-20 2016-11-22 Mecuris GmbH Artificial foot for use in a leg or foot prosthesis with an insert for an additional leaf spring element
WO2018218139A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Massachusetts Institute Of Technology Method for design and manufacture of compliant prosthetic foot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014006727B3 (en) 2014-05-08 2015-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solid-state joint and its use for exo- and endoprostheses as well as in the form of an orthotic joint
DE202015007994U1 (en) 2015-11-20 2016-11-22 Mecuris GmbH Artificial foot for use in a leg or foot prosthesis with an insert for an additional leaf spring element
WO2018218139A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Massachusetts Institute Of Technology Method for design and manufacture of compliant prosthetic foot

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11666461B2 (en) 2017-05-26 2023-06-06 Massachusetts Institute Of Technology Method for design and manufacture of compliant prosthetic foot
US20200375763A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-03 Massachusetts Institute Of Technology Shape Optimization for Prosthetic Feet
US11607325B2 (en) * 2019-06-03 2023-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Shape optimization for prosthetic feet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014216859B4 (en) Metallic, additively manufactured footwear components for athletic performance
DE112016004266T5 (en) Procedure for facial alignment
EP2311009B1 (en) Method, system, apparatus and computer program for creating a prosthesis socket
DE102019100584A1 (en) Method for determining a prosthetic foot model, computer readable storage medium and system
DE60320453T2 (en) METHOD FOR SEGMENTING A THREE-DIMENSIONAL DATA RECORD WITH USER CORRECTIONS
EP1843291A1 (en) Method and system for prosthetic socket production
EP2433185B1 (en) Apparatus and method for editing a process simulation database for a process
DE102019109781A1 (en) Method for creating manufacturing data and computer program as well as method for manufacturing an orthopedic device
DE202019106097U1 (en) Sole suitable for use in a safety shoe
EP4061293B1 (en) Method for creating a 3d scan
EP3706028A1 (en) Compensation for resilience during the multi-stage production of shaped parts
EP3258889A1 (en) Method for producing an orthosis
EP3866043A1 (en) Compensation for resilience during the production of shaped parts
DE102021201179A1 (en) Method and device for training a classifier or regressor for robust classification and regression of time series
Scherb et al. Patientenspezifische Modellierung des passiven Bewegungsapparates als Grundlage für die präoperative Abschätzung postoperativer Folgeerscheinungen des endoprothetischen Hüftgelenkersatzes
WO2020187394A1 (en) Method for training an autoencoder and for classifying data, and autoencoder and computer program for this purpose
EP4374276A1 (en) Computer-implemented method and device for geometrically defining a component adapted to an organism unit
DE102019216973A1 (en) LEARNING PROCEDURES FOR NEURAL NETWORKS BASED ON EVOLUTIONARY ALGORITHMS
DE102018106407A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR AN ANTHROPOMORPH TEST DEVICE
DE102018121007A1 (en) COMPONENT MANUFACTURE WITH DIRECTION-BASED ADAPTIVE DESIGN
DE102004029162A1 (en) Manufacturing design setting-up method for e.g. shoe lift, involves measuring defined foot measurements, scaling individual units depend on foot measurements, and assembling scaled units for manufacturing design based on given pattern
DE10225854A1 (en) Method for production of medical prostheses in which a model is based on medical image data and an iterative process is followed to ensure a 3-D model for use with a CNC machine accurately matches the input medical data
DE102021130664A1 (en) Method for providing control data for a laser of a treatment device
WO2001024689A2 (en) Method for determining psychophysical quantities according to known input quantities
DE102014220868A1 (en) Method and device for component optimization for multi-material hybrid components

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OTTOBOCK SE & CO. KGAA, DE

Free format text: FORMER OWNER: MECURIS GMBH, 80337 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE