设计和制造定制的糖尿病内,以优化足部压力分布,使用有限元分析和增材制造技术
1Department of Mechanical Engineering, School of Engineering and Built Environment, Anglia Ruskin University, Chelmsford, Essex CM1 1SQ, England, UK.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|November 27, 2025
概括
定制的3D打印内显著降低了脚下压力,降低了糖尿病足 (DFU) 的风险. 与聚氨相比,乙烯乙酸乙烯 (EVA) 内显示出更好的压力再分配,证明了针对患者的DFU预防的可行解决方案.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 足部医学是一门专业.
背景情况:
- 糖尿病足 (DFU) 是下肢截肢的主要原因,通常与过度的脚下压力有关.
- 高风险区域,如脚跟和前脚经历显著的压力,有助于DFU的发展.
研究的目的:
- 设计,模拟和3D原型定制糖尿病内用于压力再分配.
- 评估不同内设计和材料在降低脚部压力和风险方面的有效性.
主要方法:
- 使用Autodesk Inventor创建的内模型.
- 在ANSYS Workbench中进行有限元分析 (FEA),用于模拟.
- 使用乙烯乙酸乙烯 (EVA) 和聚氨 (PU) 材料进行3D打印制造.
主要成果:
- 定制的EVA内将峰值脚部应力降低了61.96% (从3.97MPa降至1.51MPa).
- 内的不规则切断使边压力减少了27.8% (从0.87MPa降至0.63MPa).
- 基于EVA的内表现出比聚氨原型更优越的性能.
结论:
- 3D打印,定制的糖尿病人内有效地重新分配脚部压力.
- 对于开发低成本,针对患者的DFU预防设备,EVA材料是有前途的.
- 这项技术提供了一种可行的方法来减少DFU发生率和截肢率.


