3D打印矯形鞋墊——扁平足治療的新選擇

3D打印矯形鞋墊——扁平足治療的新選擇

九院3D打印中心王金武團隊  昨天

“千里之行，始于足下”，足部在站立時負擔著人體的全部重量，行走時又起到運動和吸收震蕩的功能，是人的“根中之根”，雙腳如果有問題也會影響我們的健康，給我們的工作和生活帶來很大不便。
人的足部由26塊骨頭，32條肌肉和筋腱，30多個關節及100多條韌帶連結組合而成，足部的復雜結構，使其在走路時能適應各種地形，更有效地推進身體，吸收地面的沖擊。

人類在進化過程中為了負重、行走和吸收震蕩，足骨、韌帶和肌肉共同作用形成足弓。人體足弓具有彈性，隨姿勢的改變而有所不同，在人體的腳部占有重要地位。一般來說足弓可分為縱弓和橫弓，縱弓又可分為內側縱弓和外側縱弓。
當足部結構出現問題或發生疼痛時，步態和足弓便可能產生異常狀況從而使其他關節或組織受損形成其他足患。如足弓過低的扁平足和足弓過高的高弓足。
通過觀察鞋底磨損，判斷足弓高低。
足弓檢查法
足印法
足印法是指患者用不同方式(光腳沾水或墨)于白紙(干燥平坦地面或透明玻璃)上獲得足底印記，若前足和后足斷開，判為高足弓;印記連在一起并未超過足底的中趾連線判為正常足;而超過中趾連線且中足和后足的寬度幾乎同寬，判為扁平足。
同時結合比例法或劃線法進行判讀，正常足印的足弓空白區寬度與足印最窄區寬度(實心)之比是2:1, 輕度扁平足的比值為1:1, 中度扁平足之比為1:2,重度扁平足無空白區。
足弓角
足弓角的測量需攝取站立（負重位）雙側足部X線水平側位片
內側縱弓——內弓角（正常值：113°～130°）
測量方法：由跟骨的最低點至距骨頭的最低點作一直線，再由距骨頭的最低點至第1跖骨頭最低點作一直線，測量兩線形成的夾角。
外側縱弓——外弓角（正常值：130°～150°）
測量方法：由跟骨最低點至跟骰關節最低點作一直線，再由跟骰關節最低點至第5跖骨頭最低點作一直線，測量兩線形成的夾角。
橫弓——前弓角（正常值：>13°）
測量方法：由第1跖跗關節最低點至第1跖骨頭最低點作一直線，再由第1跖骨頭最低點至跟骨最低點作一直線，測量兩線形成的夾角。
橫弓——后弓角（正常值：>16°）
測量方法：由跟骰關節最低點至跟骨最低點作一直線，再由跟骨最低點至第5跖骨頭最低點作一直線，測量兩線形成的夾角。
足底壓力測試
足底壓力測試系統由多個壓力傳感器組成，能夠在非常高的采集頻率下捕捉到足底各個區域的壓力變化，客觀的反映腳著地整個過程中的用力大小、穩定和平衡性、持續時間等參數，準確判斷足底壓力。
扁平足
何為扁平足
扁平足即足弓低平或消失，患足外翻，站立、行走的時候足弓塌陷，引起足部疼痛的一種畸形。根據扁平足形成特點分為先天性扁平足和后天性扁平足。
 先天性扁平足，也稱為病理性或僵硬性, 其特點是不論負重還是不負重其足弓都存在塌陷或消失現象，受足弓跖骨、舟骨、楔骨以及它們之間的相互位置畸形所致，該扁平足可選擇足部發育階段進行矯正。
后天性扁平足是由于體重多大而足部肌肉肌腱力量不足引起慢性勞損而成，或是足部受到外傷，主要發生在成人階段，如孕婦、老年人等，此種情況常用矯形足弓鞋墊進行干預進行延緩癥狀的惡化。
扁平足的危害
足跟部由于扁平足前足外翻，導致壓力重心向足跟內側轉移，不能均勻分布在足跟部，從而導致足內部疼痛或根部骨刺發生。扁平足的足底壓力在行走過程中不能均勻的在前腳掌和后跟之間進行移動，為了改變足底壓力改變帶來的足部疼痛；足弓塌陷也會代償性的引起其他疾病。
由于足弓的消失使得在運動過程中，或在跳落過程中起不到減震緩沖的作用，容易帶來其他關節的代償緩沖，加重其他關節的沖量壓力，形成踝關節，膝關節，髖關節疲勞或損傷。
扁平足治療方式
運動治療
扁平足治療的根本途徑就是糾正足部因扁平足而產生的不良力學機制。對于中、輕度扁平足患者來說，體育鍛煉是積極的治療方法。其能夠通過加強足部肌肉力量、韌帶強度來維持正常的足弓形狀，預防人體在發育中出現足弓塌陷。
目前，提升足部肌肉和韌帶的運動主要有:跑步、跳繩、爬肋木、沙灘赤腳跑跳等。不過鍛煉要適量，青少年應循序漸進，逐漸增加,且練習時間不宜過長。在15歲以前不宜進行負重練習，應以跑跳為主，并注意動作的正確性。
3D打印矯形鞋墊

足部輔具如矯形鞋墊，幫助足部穩固或使其維持在一個較好的姿勢，增加功能，減輕疼痛部位的承重等。扁平足的矯形鞋墊能夠起到良好的矯正和支撐作用。
通過3D足部掃描設備快速創建足踝數字模型，根據足部畸形設計，恢復足弓支撐、足底三點承重、緩沖減震、分散和減緩足底壓力，最終輸入3D打印機完成矯形鞋墊制作，精度高，效率快。3D打印設計內部填充設置蜂窩結構，提供不同的應力支撐。
3D打印矯形鞋墊，通過生物力學原理設計，支撐足弓實現足部三點支撐，矯正跟骨內外翻，平衡足底壓力，預防矯正畸形，減少足部疲勞和疼痛，增加舒適性。
就診流程
個性化3D打印矯形鞋墊，不同于傳統石膏取模方式，通過足部掃描儀獲得體表信息，結合患者情況通過計算機精準設計，部分或全部3D打印工藝制作完成，做到精準矯正與治療。
3D打印鞋墊作為一種新的可供選擇的治療方式，三維掃描過程干凈衛生高效、快捷，鞋墊安全美觀、與人體高度貼合；計算機設計矯正的精準度高，提高患者的就診體驗，同時更好的保護足部健康。