一种基于3D打印的踝足矫形器及其制作方法

技术特征：
1.一种基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，包括从下到下一体连接的小腿部分(1)、跟腱部分(2)和足底部分(3)；所述小腿部分(1)贴合小腿的后侧与侧面，所述跟腱部分(2)贴合脚踝的后侧和侧面，所述足底部分(3)贴合脚部底部和侧部；所述脚踝设置在整个踝足矫形器的外部；小腿部分(1)和跟腱部分(2)的外部共同设置有y型加强结构(4)，所述y型加强结构(4)的上端设置在小腿部分(1)的外部，y型加强结构(4)的下端设置在跟腱部分(2)的外部。2.根据权利要求1所述的基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，所述y型加强结构的高度为小腿部分(1)和跟腱部分(2)高度总和的1/4-1/3。3.根据权利要求1所述的基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，所述y型加强结构(4)包括后支撑部(4-1)和两个侧支撑部(4-2)，两个侧支撑部(4-2)的后端共同和后支撑部(4-1)的上端连接，两个侧支撑部(4-2)的前端分别设置在小腿部分(1)的两侧；侧支撑部(4-2)前端的高度高于侧支撑部(4-2)后端的高度；所述后支撑部(4-1)的下端设置在跟腱部分(2)的外部。4.根据权利要求1所述的基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，所述足底部分(3)的前部分相对于水平面向上倾斜10
°‑
30
°
。5.根据权利要求1所述的基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，所述小腿部分(1)的后部设置有减重孔(8)。6.根据权利要求1所述的基于3d打印的踝足矫形器，其特征在于，所述小腿部分(1)每一侧的前端均设置有上连接部分(5)和下连接部分(6)，上连接部分(5)在下连接部分(6)的上方；所述足底部分(3)的侧边上端设置有底部连接部分(7)；每一个上连接部分(5)和下连接部分(6)的前端均设置有连接孔；每一个底部连接部分(7)的上端均设置有连接孔。7.一种基于3d打印的踝足矫形器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，患者处于端坐状态，使得患者踝关节中点、膝关节中点和髋关节中点处于同一力线；步骤2，扫描患者腿部，获得患者腿部的形状和尺寸数据；步骤3，结合患者腿部的形状和尺寸数据，通过t-spline进行逆向处理，获得患者腿部的立体曲面；步骤4，裁剪所述立体曲面，裁剪过程中，去除纵弓曲线(5)以上的曲面，去除脚踝处跟骨以前的曲面，使得踝关节裸露在立体曲面以外，沿着脚踝处曲面两侧的曲线向上竖直沿伸，延伸至膝盖下方，去除所述曲面两侧的曲线以前的曲面，获得所述踝足矫形器的单一曲面，所述单一曲面的边部为目标踝足矫形器的边部；所述纵弓曲线为第一跖骨的中间和跟骨之间的曲线；步骤5，对单一曲面进行加厚处理，获得曲面基本体；步骤6，导出曲面基本体的stl文件，进行ansys力学分析，确定y型加强结构(4)的位置和尺寸，所述y型加强结构(4)位于脚踝后部应力集中处；步骤7，复制曲面基本体的后侧面，获得复制曲面，向曲面基本体的正后方移动复制面，按照y型加强结构(4)的形状和尺寸裁剪复制曲面，获得y型加强结构(4)的外表面，对y型加强结构(4)的外表面和y型加强结构(4)的后侧面之间进行加厚，获得y型加强结构(4)，获得
具有y型加强结构(4)的模型；步骤8，根据具有的y型加强结构(4)的模型，利用激光烧结固化成形增材制造进行3d打印，获得踝足矫形器。8.根据权利要求7所述的一种基于3d打印的踝足矫形器的制作方法，其特征在于，步骤2后，将患者腿部的形状和尺寸数据通过geomagic进行数据处理，获得完整的stl模型；步骤5中，所述曲面基本体的厚度为2-3m。9.根据权利要求7所述的一种基于3d打印的踝足矫形器的制作方法，其特征在于，所述激光烧结固化成型的材料为尼龙pa12粉末。10.根据权利要求7所述的一种基于3d打印的踝足矫形器的制作方法，其特征在于，制作出的踝足矫形器通过打磨进行后处理。

技术总结
本发明公开了一种基于3D打印的踝足矫形器及其制作方法，该踝足矫形器的结构分为具体的三部分：小腿部分、跟腱部分和足底部分，小腿部分贴合部分贴合小腿的后侧与侧面，跟腱部分贴合脚踝的后侧和侧面，所述足底部分贴合脚部底部和侧部；所述脚踝设置在整个踝足矫形器的外部；小腿部分和跟腱部分的外部的应力集中处共同设置有Y型加强结构，采用Y形结构的矫形器具有贴合度好、重量轻、强度高保护性好。便于穿入患者鞋靴内，解决现有矫形器不够贴合，实现患者的生理及心理融入社会的愿望，对于脑卒中患者的步态有很大的改善。患者的步态有很大的改善。患者的步态有很大的改善。


技术研发人员：卢秉恒 彭宇 马致远 王影 马睿佳
受保护的技术使用者：西安交通大学医学院第一附属医院
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2023/2/17