科技與時(shí)尚碰撞：3D打印讓矯形鞋也能成為時(shí)尚焦點(diǎn)

“時(shí)尚”與“矯形鞋”曾經(jīng)是兩個(gè)幾乎不相交的概念，傳統(tǒng)的醫(yī)療矯形鞋往往因?yàn)槠洳幻烙^的設(shè)計(jì)而被許多人忽視。不過，這一狀況正在改變，這要?dú)w功于先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和3D打印的應(yīng)用。

2025年1月，南極熊獲悉，設(shè)計(jì)師Daniel Petcu為矯形鞋帶來了全新的設(shè)計(jì)理念——足科信息建模（Pedorthic Information Modeling, PIM）。這項(xiàng)技術(shù)靈感來源于建筑設(shè)計(jì)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(xué)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(shí)用性和時(shí)尚感的作品。


△3D打印矯形鞋

參數(shù)化設(shè)計(jì)的魅力：定制化的矯形解決方案
在PIM的設(shè)計(jì)過程中，可以針對不同的腳部結(jié)構(gòu)和硬度進(jìn)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(gè)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(jì)工具使梯度硬度能夠在3D打印中得以實(shí)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(jì)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�；颊呖梢赃x擇自己心儀的外觀，包括顏色和紋理等個(gè)性化元素，讓鞋子更貼合自己的風(fēng)格。


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

3D打印的力量：個(gè)性化制造的革命
3D打印技術(shù)是PIM項(xiàng)目成功的關(guān)鍵之一，使得根據(jù)個(gè)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(jìn)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(diǎn)，非常適合用于制作鞋子。


△3D打印矯形鞋

行業(yè)的認(rèn)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(rèn)可，在OTWorld和FootPRINT3D等重要的護(hù)理行業(yè)活動中受到了好評。他接下來的目標(biāo)是繼續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)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(jì)，還優(yōu)化了生產(chǎn)流程，關(guān)鍵要素包括：

●參數(shù)化設(shè)計(jì)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(diǎn)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打印： FDM 3D 打印可快速準(zhǔn)確地生成復(fù)雜設(shè)計(jì)。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(jì)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，減少時(shí)間、勞動力和錯(cuò)誤。這可實(shí)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(xué)的關(guān)系日益緊密。很多項(xiàng)目集中在定制鞋墊或中底上，但相比較之下，Petcu的項(xiàng)目（醫(yī)療矯形鞋定制）走得更遠(yuǎn)，他利用3D打印和參數(shù)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造整個(gè)鞋子，不僅外形獨(dú)特，而且風(fēng)格前衛(wèi)，即使是最挑剔的時(shí)尚愛好者也難以拒絕這樣的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。隨著這項(xiàng)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(gè)人風(fēng)格的一部分！