[发明专利]多孔变刚度糖尿病足减压鞋垫及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔变刚度糖尿病足减压鞋垫，其特征在于，包括：

本体，由若干小梁相互连接构成网状多孔结构，所述小梁中空形成气道；

所述本体上对应足底不同压力区域设置不同的调节区域，根据不同压力区域的受力特性，设置各调节区域的气道的截面形状及截面形状的尺寸；

在人体步态周期过程中，可利用充放气机构向所述气道充气或者放气，动态调节各调节区域的刚度和透气性；

所述充放气机构包括充气单元、压力检测单元、控制单元和放气调节阀，所述充气单元的充气端与所述气道的充气口相连接，所述放气调节阀与所述气道的放气口相连接；当所述压力检测单元检测足部压力达到预设的负重压力阈值时，所述控制单元控制所述充气单元向所述气道内充气，所述放气调节阀将所述放气口封闭，所述鞋垫的刚度增加、透气性减小；当所述压力检测单元检测足部压力小于等于预设的非负重压力阈值时，所述放气调节阀将所述放气口打开，所述鞋垫的刚度减小、透气性增加。

2.根据权利要求1所述的鞋垫，其特征在于，所述气道的截面形状是圆形、椭圆形、星形或圆角正方形，所述圆角正方形为四个顶点处呈弧形的正方形。

3.根据权利要求2所述的鞋垫，其特征在于，当所述截面形状为圆形时，截面的尺寸为圆形的半径；当所述截面形状为椭圆形时，截面的尺寸为椭圆形的长轴和短轴；当所述截面形状为圆角正方形时，截面的尺寸为圆角正方形的边长；当所述截面形状为星形时，截面的尺寸为星形的内切圆直径。

4.根据权利要求1中所述的鞋垫，其特征在于，按照足底不同压力区域承受压力从大到小排列，将所述足底划分为第一压力区域、第二压力区域、第三压力区域和第四压力区域，所述本体上分别设置与所述第一压力区域、第二压力区域、第三压力区域和第四压力区域相对应的第一调节区域、第二调节区域、第三调节区域和第四调节区域，所述第一调节区域、第二调节区域、第三调节区域和第四调节区域的刚度从小到大排列。

5.根据权利要求4所述的鞋垫，其特征在于，所述第一调节区域的气道的截面形状为星形，所述第二调节区域的气道的截面形状为圆形，所述第三调节区域的气道的截面形状为椭圆形，所述第四调节区域的气道的截面形状为圆角正方形；所述截面形状的尺寸范围为1-4毫米。

6.根据权利要求1所述的鞋垫，其特征在于，按照对应于足底不同的接触区域，所述本体设置与前足接触的第一接触区域和与足弓部接触的第二接触区域，所述第一接触区域的多孔结构具有第一孔隙率，所述第二接触区域的多孔结构具有第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率。

7.一种多孔变刚度糖尿病足减压鞋垫的制备方法，其特征在于，包括：

获取病患足部的足部肌骨数据；

根据所述足部肌骨数据，重建病患足部的足部肌骨三维模型；

根据所述足部肌骨三维模型，生成与病患足部的足底形态完全贴合的实体鞋垫模型；

获取病患足部的足底压力测试结果；

根据所述足底压力测试结果，确定病患足部的不同压力区域；

根据所述不同压力区域，在所述实体鞋垫模型上设置不同的调节区域；

根据所述不同的调节区域，创建各调节区域的结构体单元；所述结构体单元是由若干小梁构成的具有孔隙的结构，所述小梁中空形成气道；设置所述结构体单元的气道的截面形状及截面形状的尺寸；

利用建模方法将各调节区域的结构体单元拼接得到呈网状多孔结构的鞋垫模型。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述根据不同的调节区域，设置所述结构体单元的气道的截面形状及截面形状的尺寸之前，还包括：

根据不同的调节区域，选取所述结构体单元，确定所述结构体单元的形体参数；所述形体参数包括所述小梁的截面尺寸。