针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法及系统，所述制作方法包括：步骤一：获取患者静止时足部的三维模型，在三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图；步骤二：采集患者运动过程中的足底压力数据，根据足底压力数据确定鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域；步骤三：对高压区域进行减压处理。本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法首先获取患者静止时足部的三维模型，以确定鞋垫的轮廓平面图；其次采集患者运动过程中的足底压力数据确定鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域；最后对高压区域进行减压处理。通过静态和动态处理，可获得针对患者脚型的鞋垫，从而提高减压的效果。
【专利说明】
针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及鞋垫制作的技术领域，特别是涉及一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法及系统。
【背景技术】
[0002]足底高压和长期的受力状态会导致足部肌肉疼痛，且长期处于这种状态，如长时间穿着高跟鞋，足部骨骼和肌肉会发生变形，导致足部畸形的发生。对于健康人而言，足部的高压或长期的压迫状态会导致足部胼胝的产生;但是，这种状态对糖尿病患者而言，则较为危险。主要的危险来自于糖尿病患者足部的周围神经病变和周围血管病变，周围神经病变使得患者不易感觉到高压，因此不能主动的调整受力的方式，会造成严重的压伤，从而导致溃疡的发生；周围血管病变导致足部的血流减少，长期的压迫、甚至是低压压迫会造成局部的缺血性损伤，从而诱发溃疡的发生。溃疡作为糖尿病足的并发症，是导致局部截肢、乃至死亡的重要原因。因此，针对足部溃疡的预防，减压是重要的方法之一。
[0003]针对减压的方法，现有的研究提出的是采用个性化定制鞋垫(Bu s，S.A.，F ο ο tstructure and footwear prescript1n in diabetes melIitus.Diabetes Metab ResRev,2008.24Suppl 1:p.S90_5)，并且Bus等人(Guldemond，N.A.，et al.,The effects ofinsole configurat1ns on forefoot plantar pressure and walking convenience indiabetic patients with neuropathic feet.Clinical B1mechanics,2007.22(1):p.81-87)对减压鞋垫分解为:2种基底、2种跟杯、3种腰窝垫、2种跖趾垫，并提出由基底、跟杯、腰窝垫和跖趾垫通过不同组合和搭配而得到12种减压鞋垫，通过对这12种鞋垫进行减压测试，得到了最优的减压组合。
[0004]然而目前的鞋垫仅仅是针对大众脚型统一设计的，不能因人而异，而糖尿病患者的脚型有变化，使用现有的鞋垫不能有效的达到减压的效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，可根据使用者的脚型制作鞋垫。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下方案:
[0007]—种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，所述制作方法包括:步骤一:获取患者静止时足部的三维模型，在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图；步骤二:采集患者运动过程中的足底压力数据，根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域;步骤三:对所述高压区域进行减压处理。
[0008]可选的，所述足形轮廓包括足底轮廓和脚印轮廓;其中，所述在所述三维模型中提取足形轮廓，具体包括:从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓;根据脚印受力区域确定坐标原点图；提取所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。
[0009]可选的，所述获取患者静止时足部的三维模型的方法:使用至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像;将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。
[0010]可选的，所述确定压强峰值位置的方法包括:在道路上间隔设置多个压力采集模块；当患者以设定行进速度经过所述道路时，各个所述压力采集模块以设定的频率采集与足底各部位接触时的足底压力数据;将采集的每一帧足底压力数据合成动态脚型图像;对所述动态脚型图像进行分区，确定各个分区中的压力发生时间和结束时间；根据各个所述分区的压力发生时间和结束时间确定具有最大接触面积的足底压力图像的时间范围；在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像;根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置;所述高压区域为以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域。
[0011]可选的，在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后，还包括:对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像。
[0012]根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果:
[0013]本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法首先获取患者静止时足部的三维模型，以确定鞋垫的轮廓平面图；其次采集患者运动过程中的足底压力数据确定鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域;最后对高压区域进行减压处理。通过静态和动态处理，可获得针对患者脚型的鞋垫，提高减压的效果。
[0014]本发明的目的是提供一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统，可根据使用者的脚型制作鞋垫。
[0015]为实现上述目的，本发明提供了如下方案:
[0016]—种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统，所述制作系统包括:图像采集模块，用于获取患者静止时足部的三维模型;提取模块，用于在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图；压力采集模块，间隔设置道路上，用于当患者以设定行进速度经过所述道路时，采集患者运动过程中的足底压力数据;确定模块，用于根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域;处理模块，用于对所述高压区域进行减压处理。
[0017]可选的，所述足形轮廓包括足底轮廓和脚印轮廓;所述提取模块包括:第一提取单元，用于从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓;第二提取单元，用于根据脚印受力区域确定坐标原点图，提取所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。
[0018]可选的，所述图像采集模块包括:至少两组扫描单元，所述至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像;拟合单元，用于将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。
[0019]可选的，所述确定模块包括:图像合成单元，用于将所述足底压力数据合成动态脚型图像；图像分区单元，用于对所述动态脚型图像进行分区，以确定各个分区中的压力发生时间和结束时间；图像选取单元，用于在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像;确定单元，用于根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置，以及以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域为高压区域。
[0020]可选的，所述确定模块包括:修正单元，用于在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像。
[0021]相对于现有技术，本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统与上述针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法相同，在此不再赘述。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法的流程图；
[0024]图2为本发明中的鞋垫轮廓平面图；
[0025]图3为动态脚型图像的分区图；
[0026]图4为有效压力接触图像；
[0027]图5A-图为高压区的压力转移方向图。
[0028]图6为本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统的模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]本发明的目的是提供一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，首先获取患者静止时足部的三维模型，以确定鞋垫的轮廓平面图；其次采集患者运动过程中的足底压力数据确定鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域;最后对高压区域进行减压处理。通过静态和动态处理，可获得针对患者脚型的鞋垫，提高减压的效果。
[0031]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0032]如图1所示，本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法包括:步骤100:获取患者静止时足部的三维模型，在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图；步骤200:采集患者运动过程中的足底压力数据，根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域;步骤300:对所述高压区域进行减压处理。
[0033]所述足形轮廓包括足形轮廓I和脚印轮廓2(如图2所示)；其中，所述在所述三维模型中提取足形轮廓的方法具体包括:从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓;根据脚印受力区域确定坐标原点图；所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。
[0034]在步骤100中，所述获取患者静止时足部的三维模型的方法:
[0035]步骤101:使用至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像。
[0036]步骤102:将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。
[0037]其中，所述扫描单元可为激光扫描仪。在本实施例中，通过两个激光扫描仪以相互垂直的角度、50HZ的扫描速度扫描患者静止时的足部横截面图像，将所采集的所有的患者静止时的足部横截面图像拟合形成三维模型。
[0038]在步骤200中，所述确定压强峰值位置的方法包括:
[0039]步骤201:在道路上间隔设置多个压力采集模块;步骤202:当患者以设定行进速度经过所述道路时，各个所述压力采集模块以设定的的频率采集与足底各部位接触时的足底压力数据;步骤203:将所述足底压力数据合成动态脚型图像;步骤204:对所述动态脚型图像进行分区，确定各个分区中的压力发生时间和结束时间；步骤205:根据各个所述分区的压力发生时间和结束时间确定具有最大接触面积的足底压力图像的时间范围；步骤206:在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像;步骤207:根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置，所述高压区域为以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域。
[0040]其中，所述压力采集模块为压力传感器，优选为电容式压力传感器。进一步地，所述压力传感器的大小为lcm*lcm(即压力传感器与足底的接触面积为Icm2)。在本实施例中，当患者以设定行进速度经过铺设于六米跑道中间位置的压力传感器时，电容式压力传感器以至少100HZ的频率采集压力信号，足底与电容式压力传感器之间产生相互作用的力，这个力改变了电容式压力传感器的电流值，前后电流值的差额经过一定的信号筛选和放大，最终得到了足底各部位的足底压力数据。全部与足部接触的压力传感器所反映出来的足底压力数据构成动态脚型图像。
[0041]如图3所示，根据脚掌部位，对所述动态脚型图像进行分区定义:足部被划分为10个分区，分别是:拇指部位(hallux:Tl)，第二至五小趾部位(toe2-5: T2-5)，第一至第五跖足止部位(1st to 5th metatarsal head:MTHl_5)，足中部(mid foot:MF)，后跟内侧(medialheel:MH)和后跟外侧(lateral heel:LH);然后，根据不同部位发生时间(ST)和结束时间(ET)，确定五个足部步态的标志事件:后跟接触(IC)、前掌接触(FFC)、全脚掌接触(FF)、后跟离地(HO)和拇趾离地(TO)。数学公式分别为:
[0042]IC=Min(STMH，STLH)(公式 I);
[0043]FFC=Min(STMTHl，STMTH2，STMTH3，STMTH4，STMTH5)(公式2)；
[0044]FF=Max(ETMTHl，ETMTH2，ETMTH3，ETMTH4，ETMTH5)(公式3);
[0045]HO=Max(ETMH，ETLH)(公式4);
[0046]TO = ETTl (公式 5)。
[0047]基于对五个足部步态的标志性事件的识别，确定具有最大接触面积的足底压力图像的时间范围(即FF至HO阶段)，在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像，对所述接触面积最大图像进行分析确定压强峰值位置。进一步地，在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后，还需要对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像(如图4所示)。
[0048]其中，所述修正的方法包括:删除所述接触面积最大图像中压力数据小于第一设定压力值的点。其中，所述第一设定压力值可为5Kpa。
[0049]在本实施例中，基于压力传感器器大小为4个Icm2的基础尺寸，在确定压强峰值出现的位置，然后以周边Icm半径区域设置为高压区域。
[0050]在步骤300中，所述对高压区域进行减压处理的方法包括:步骤301:计算所述高压区域的压力值;步骤302:判断所述高压区域的压力值是否大于第二设定压力值，如果是，则对所述高压区域进行镂空处理，使所述高压区域内形成多个通孔;否则，在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状。在本实施例中，所述第二设定压力值为2OOKpa。
[0051]例如，当所述高压区域的压力值大于200KPa时，对所述高压区域进行镂空处理，使所述高压区域内形成多个通孔。所述通孔的直径为Icm或2cm。当所述高压区域的压力值小于200KPa时，在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状。所述压力转移部件包括腰窝垫、跖趾垫和后跟垫中至少一者。
[0052]其中，所述在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状的方法包括:
[0053]制定高压区域的减压方案，即设定每个区域的减压目标；(首先要针对每个区域，特别是高压区域设定减压的目标，比如，在前掌中部，我们要减压50KPa的冲量值)
[0054]设计高压区域压力有效分散的路线图(比如，有哪些区域是可以承接需要减压的50KPa的冲量值)；
[0055]制定压力转移原则:设定目标减压值；将所述鞋垫轮廓平面图划分层级区:后跟(level I)，足中部(level 2)和前掌(level 3)，压力的转移路线从按照从两端向中间转移，即脚趾区域-前掌，前掌-足中部，后跟-足中部；同时，在同一个层级区域内部，压力转移是向内侧和外侧均匀转移;层级内部的受力转移要优于层级之间的受力转移(如图5中(A)-(D)所示，箭头表示压力转移方向)。在结构设计时，先考虑层级内部方案是否完整，再考虑层级之间的补充效应。
[0056]在设置压力转移部件时:判断所述高压区域在各所述分层级区中位置，然后根据压力的转移路线设置所述压力转移部件。其中，所述鞋垫的材料为EVA(Ethylene VinylAcetate，乙稀-醋酸乙稀共聚物)，硬度为60-75A。
[0057]本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法的优点在于:
[0058]本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法同时考虑了鞋垫适合尺寸的设计和高压区域减压结构的设计，使得个性化减压鞋垫即符合糖尿病足患者的脚型尺寸特点和减压要求。
[0059]本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法通过应用三维激光扫描技术和压力测试技术分别获得和提取了静态和动态脚型，这两种方法替代了传统的脚型采集的方法，而且准确性高、重复性好。
[0060]本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法提出了压力转移路线，能够快速为每一位糖尿病足患者制作出个性化减压鞋垫。
[0061]此外，本发明还提供一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统。如图6所示，本发明针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作系统包括图像采集模块1、提取模块2、压力采集模块3、确定模块4及处理模块5。其中，所述图像采集模块I获取患者静止时足部的三维模型，所述提取模块2在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图，所述压力采集模块3间隔设置道路上，当患者以设定行进速度经过所述道路时，采集患者运动过程中的足底压力数据，所述确定模块4根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域，所述处理模块5对所述高压区域进行减压处理。
[0062]所述图像采集模块I包括至少两组扫描单元和拟合单元，所述至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像;所述拟合单元将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。其中，所述扫描单元可为激光扫描仪。在本实施例中，通过两个激光扫描仪以相互垂直的角度、50HZ的扫描速度扫描患者静止时的足部横截面图像，将所采集的所有的患者静止时的足部横截面图像拟合形成三维模型。
[0063]所述足形轮廓包括足底轮廓和脚印轮廓。所述提取模块2包括第一提取单元、第二提取单元，所述第一提取单元从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓;所述第二提取单元根据脚印受力区域确定坐标原点图，提取所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。
[0064]所述确定模块4包括图像合成单元、图像分区单元、图像选取单元及确定单元。所述图像合成单元将采集的每一帧足底压力数据合成动态脚型图像，所述图像分区单元对所述动态脚型图像进行分区，以确定各个分区中的压力发生时间和结束时间，所述图像选取单元在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像，所述确定单元根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置，以及以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域为高压区域。
[0065]其中，所述压力采集模块为压力传感器，优选为电容式压力传感器。进一步地，所述压力传感器的大小为lcm*lcm(即压力传感器与足底的接触面积为Icm2)。在本实施例中，当患者以设定行进速度经过铺设于六米跑道中间位置的压力传感器时，电容式压力传感器以至少100HZ的频率采集压力信号，足底与电容式压力传感器之间产生相互作用的力，这个力改变了电容式压力传感器的电流值，前后电流值的差额经过一定的信号筛选和放大，最终得到了足底各部位的足底压力数据。全部与足部接触的压力传感器所反映出来的足底压力数据构成动态脚型图像。
[0066]进一步地，所述确定模块4还包括修正单元(图中未示出)，所述修正单元用于在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像。所述修正单元的修正方法包括删除所述接触面积最大图像中压力数据小于第一设定压力值的点。其中，所述第一设定压力值可为5Kpa。
[0067]进一步地，所述高压区域为以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域。在本实施例中，基于压力传感器器大小为4个Icm2的基础尺寸，在确定压强峰值出现的位置，然后以周边Icm半径区域设置为高压区域。
[0068]所述处理模块5包括计算单元、判断单元、镂空处理单元及压力转移单元，所述计算单元计算所述高压区域的压力值;所述判断单元判断所述高压区域的压力值是否大于第二设定压力值，如果是，则所述镂空处理单元对所述高压区域进行镂空处理，使所述高压区域内形成多个通孔;否则，所述压力转移单元在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状。在本实施例中，所述第二设定压力值为200Kpa。
[0069]例如，当所述高压区域的压力值大于200KPa时，对所述高压区域进行镂空处理，使所述高压区域内形成多个通孔。所述通孔的直径为Icm或2cm。当当所述高压区域的压力值小于200KPa时，在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状。所述压力转移部件包括腰窝垫、跖趾垫和后跟垫中至少一者。
[0070]其中，所述在高压区域周边设置压力转移部件，使所述高压区域及周边共同形成下凹形状的方法包括:
[0071]制定高压区域的减压方案，即设定每个区域的减压目标；(首先要针对每个区域，特别是高压区域设定减压的目标，比如，在前掌中部，我们要减压50KPa的冲量值)
[0072]设计高压区域压力有效分散的路线图(比如，有哪些区域是可以承接需要减压的50KPa的冲量值)；
[0073]制定压力转移原则:设定目标减压值；
[0074]将所述鞋垫轮廓平面图划分层级区:后跟(level1)，足中部(level 2)和前掌(level 3)，压力的转移路线从按照从两端向中间转移，即脚趾区域-前掌，前掌-足中部，后跟-足中部；同时，在同一个层级区域内部，压力转移是向内侧和外侧均匀转移;层级内部的受力转移要优于层级之间的受力转移(如图5A-图5D所示，箭头表示压力转移方向，()中的数字表示转移后的压力剩余值)。在结构设计时，先考虑层级内部方案是否完整，再考虑层级之间的补充效应。其中，图5A为各区域减压前压力示意图，图5B为在层级内部的压力转移示意图，图5C为在相邻层级之间的压力转移示意图，图f5D为间隔层之间的压力转移示意图。以图5B为例，在IeveI 2中，原始中部压力为_50KPa，通过在层级内部进行压力转移，使得转移后中部两侧的压力分别为25KPa，中部压力为O。
[0075]在设置压力转移部件时:判断所述高压区域在各所述分层级区中位置，然后根据压力的转移路线设置所述压力转移部件。其中，所述鞋垫的材料为EVA(Ethylene VinylAcetate，乙稀-醋酸乙稀共聚物)，硬度为60-75A。
[0076]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0077]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括: 步骤一:获取患者静止时足部的三维模型，在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图； 步骤二:采集患者运动过程中的足底压力数据，根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域； 步骤三:对所述高压区域进行减压处理。2.根据权利要求1所述的针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，其特征在于，所述足形轮廓包括足底轮廓和脚印轮廓;其中， 所述在所述三维模型中提取足形轮廓，具体包括: 从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓； 根据脚印受力区域确定坐标原点图； 提取所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。3.根据权利要求1所述的针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，其特征在于，所述获取患者静止时足部的三维模型的方法: 使用至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像； 将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。4.根据权利要求1所述的针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，其特征在于，所述确定压强峰值位置的方法包括: 在道路上间隔设置多个压力采集模块； 当患者以设定行进速度经过所述道路时，各个所述压力采集模块以设定的频率采集与足底各部位接触时的足底压力数据； 将采集的每一帧足底压力数据合成动态脚型图像； 对所述动态脚型图像进行分区，确定各个分区中的压力发生时间和结束时间； 根据各个所述分区的压力发生时间和结束时间确定具有最大接触面积的足底压力图像的时间范围； 在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像； 根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置； 所述高压区域为以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域。5.根据权利要求4所述的针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法，其特征在于，在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后，还包括: 对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像。6.—种使用根据权利要求1-5中任一项所述的针对糖尿病患者脚型个性化减压鞋垫的制作方法的制作系统，其特征在于，所述制作系统包括: 图像采集模块，用于获取患者静止时足部的三维模型； 提取模块，用于在所述三维模型中提取足形轮廓，以确定鞋垫轮廓平面图； 压力采集模块，间隔设置道路上，用于当患者以设定行进速度经过所述道路时，采集患者运动过程中的足底压力数据； 确定模块，用于根据所述足底压力数据确定所述鞋垫轮廓平面图中的压强峰值位置及高压区域； 处理模块，用于对所述高压区域进行减压处理。7.根据权利要求6所述的制作系统，其特征在于，所述足形轮廓包括足底轮廓和脚印轮廓； 所述提取模块包括: 第一提取单元，用于从所述三维模型的俯视图中提取最大轮廓，所述最大轮廓为足底轮廓； 第二提取单元，用于根据脚印受力区域确定坐标原点图，提取所述坐标原点图与所述三维模型的交接曲线，所述交接曲线为脚印轮廓。8.根据权利要求6所述的制作系统，其特征在于，所述图像采集模块包括: 至少两组扫描单元，所述至少两组扫描单元以相互垂直的角度、设定扫描速度采集患者静止时的足部横截面图像； 拟合单元，用于将采集的所有的足部横截面图像拟合形成三维模型。9.根据权利要求6所述的制作系统，其特征在于，所述确定模块包括: 图像合成单元，用于将采集的每一帧足底压力数据合成动态脚型图像； 图像分区单元，用于对所述动态脚型图像进行分区，以确定各个分区中的压力发生时间和结束时间； 图像选取单元，用于在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像； 确定单元，用于根据所述接触面积最大图像确定压强峰值位置，以及以所述压强峰值位置为圆心、设定半径的圆形区域为高压区域。10.根据权利要求9所述的制作系统，其特征在于，所述确定模块包括: 修正单元，用于在所述时间范围内选取一帧接触面积最大图像之后对所述接触面积最大的图像进行修正，以获得有效压力接触图像。
【文档编号】A61B5/103GK105997318SQ201610266038
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】周晋, 徐波, 陈武勇, 李筠
【申请人】四川大学