科技與時尚碰撞：3D打印讓矯形鞋也能成為時尚焦點

“時尚”與“矯形鞋”曾經(jīng)是兩個幾乎不相交的概念，傳統(tǒng)的醫(yī)療矯形鞋往往因為其不美觀的設(shè)計而被許多人忽視。不過，這一狀況正在改變，這要歸功于先進的設(shè)計技術(shù)和3D打印的應(yīng)用。

2025年1月，南極熊獲悉，設(shè)計師Daniel Petcu為矯形鞋帶來了全新的設(shè)計理念——足科信息建模（Pedorthic Information Modeling, PIM）。這項技術(shù)靈感來源于建筑設(shè)計中的建筑信息建模（BIM），并借助Rhino 3D的Grasshopper軟件來創(chuàng)建數(shù)字模型。通過這種技術(shù)，Petcu能夠創(chuàng)造出既符合醫(yī)學要求又美觀的矯形鞋，讓鞋子不再僅僅是治療工具，而是兼具實用性和時尚感的作品。


△3D打印矯形鞋

參數(shù)化設(shè)計的魅力：定制化的矯形解決方案
在PIM的設(shè)計過程中，可以針對不同的腳部結(jié)構(gòu)和硬度進行調(diào)整，以滿足佩戴者的特殊需求。例如，“梯度硬度”這一參數(shù)可以根據(jù)個人的足部狀況調(diào)整鞋子不同部位的硬度，確保每雙鞋都能適應(yīng)特定的矯形功能，如糖尿病患者的腳或有扁平足問題的孩子們的腳。

Grasshopper這款參數(shù)化設(shè)計工具使梯度硬度能夠在3D打印中得以實現(xiàn)，軟件能夠處理3D打印所需的G代碼，允許Petcu直接從設(shè)計代碼控制鞋子各部分的硬度，從而優(yōu)化鞋子的舒適度和功能性。患者可以選擇自己心儀的外觀，包括顏色和紋理等個性化元素，讓鞋子更貼合自己的風格。


△Grasshopper-用于Rhino 3D建模軟件的圖形化參數(shù)設(shè)計工具

3D打印的力量：個性化制造的革命
3D打印技術(shù)是PIM項目成功的關(guān)鍵之一，使得根據(jù)個人需求定制的鞋子可以被快速、精確地制造出來。Petcu主要使用一種叫做TPU的柔性材料進行3D打印，這種材料結(jié)合了柔韌性、耐用性、生物兼容性和舒適性的優(yōu)點，非常適合用于制作鞋子。


△3D打印矯形鞋

行業(yè)的認可：PIM技術(shù)贏得掌聲
盡管一開始面臨一些懷疑，但Petcu的工作已經(jīng)獲得了行業(yè)的認可，在OTWorld和FootPRINT3D等重要的護理行業(yè)活動中受到了好評。他接下來的目標是繼續(xù)改進設(shè)計和生產(chǎn)過程，并為患有Charcot-Marie-Tooth病的患者開發(fā)專門的矯形鞋模型，這是一種可能引起足部問題和畸形的神經(jīng)疾病。



總結(jié)
PIM 不僅僅涉及數(shù)字設(shè)計，還優(yōu)化了生產(chǎn)流程，關(guān)鍵要素包括：

●參數(shù)化設(shè)計和定制：使用 Grasshopper，Petcu 可以根據(jù)患者的具體需求定制每只鞋，調(diào)整壓力點和足部解剖結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)，以打造完美貼合的鞋子，無需手動修改。

●精確的3D打�。� FDM 3D 打印可快速準確地生成復雜設(shè)計。Petcu 的梯度剛度代碼可確保中底等部件的舒適度得到優(yōu)化，從而改善設(shè)計和制造流程。

●材料創(chuàng)新： Ultrafuse® TPU 材料（如 TPU 85A 和 TPU 64D）以及 Varioshore TPU Prosthetic 具有靈活性、耐用性和生物相容性，打造出既能承受日常穿著又能保持舒適的鞋子。

●簡化生產(chǎn)： 3D 打印可實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，減少時間、勞動力和錯誤。這可實現(xiàn)更高效、更可靠的流程，從而降低成本并改善質(zhì)量控制。

●患者參與度和滿意度：患者可以選擇顏色和紋理，提高滿意度和對醫(yī)用鞋類建議的遵守程度。

近年來，3D打印與矯形學的關(guān)系日益緊密。很多項目集中在定制鞋墊或中底上，但相比較之下，Petcu的項目（醫(yī)療矯形鞋定制）走得更遠，他利用3D打印和參數(shù)化設(shè)計創(chuàng)造整個鞋子，不僅外形獨特，而且風格前衛(wèi)，即使是最挑剔的時尚愛好者也難以拒絕這樣的創(chuàng)新設(shè)計。隨著這項技術(shù)的發(fā)展，未來的矯形鞋將不僅是治療工具，更是展現(xiàn)個人風格的一部分！