中國(guó)力學(xué)虛擬人足部有限元建模及其在糖尿病鞋研究上的臨床應(yīng)用.pdf

1、足部是人類(lèi)維持直立行走的重要器官，本課題在進(jìn)行人類(lèi)尸體足建模和活體試驗(yàn)建模的嘗試中確定了可以作為臨床醫(yī)學(xué)足部力學(xué)分析依據(jù)的方法，使用有限元軟件Ansys軟件建立了包含軟組織囊、關(guān)節(jié)軟骨、足底腱膜和主要韌帶的三維有限元仿真模型。 糖尿病足作為糖尿病諸多并發(fā)癥之一，常常具有發(fā)生潰瘍、截肢甚至死亡的危險(xiǎn)，造成巨大的生活不便和經(jīng)濟(jì)損失。在對(duì)足部有限元模型進(jìn)行生物力學(xué)仿真分析后發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者有一部分因?yàn)橹車(chē)窠?jīng)病變、微細(xì)管病變等諸多因素

2、相互作用容易感染引起壞疽導(dǎo)致糖尿病足。糖尿病足患者足底軟組織彈性模量和正常人不同導(dǎo)致足底應(yīng)力分布較為集中，加大了發(fā)生潰瘍的危險(xiǎn)性，也容易發(fā)生骨折。因此，為糖尿病足患者專(zhuān)門(mén)進(jìn)行鞋墊和鞋具的設(shè)計(jì)非常重要。 從降低足底壓力、盡量避免鞋內(nèi)摩擦的方面考慮，糖尿病鞋具的設(shè)計(jì)和正常鞋具非常不同，對(duì)照國(guó)內(nèi)外糖尿病鞋具的發(fā)展?fàn)顩r，課題中提出糖尿病鞋墊及鞋具設(shè)計(jì)的理念。 在糖尿病鞋具設(shè)計(jì)中，鞋楦決定鞋內(nèi)空間，是非常重要的一部分，現(xiàn)在的鞋楦設(shè)

3、計(jì)已經(jīng)由原本的手工操作漸漸向數(shù)字化電腦設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化，本課題對(duì)華山醫(yī)院提供的58個(gè)糖尿病足患者的足部特征數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，將它們按照糖尿病鞋的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化成進(jìn)行電子鞋楦設(shè)計(jì)修改所需要的數(shù)據(jù)，使用Forma在電腦上進(jìn)行鞋楦的設(shè)計(jì)和修改，建立了完善的設(shè)計(jì)修訂步驟，鞋楦設(shè)計(jì)完成之后可以通過(guò)Shoemaster的通用接口方式進(jìn)一步進(jìn)行鞋樣的設(shè)計(jì)和安排排料加工等工序。 整個(gè)流程是一個(gè)復(fù)雜的理論分析和實(shí)踐操作相結(jié)合的過(guò)程，對(duì)于現(xiàn)在鞋具市場(chǎng)開(kāi)展研究和進(jìn)