Marcel Betsch, Joshua Kubach và Mario Pasurka

Bệnh viện Đại học Erlangen, Khoa Phẫu thuật Chấn thương và Chỉnh hình, Đại học Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg, số 12 đường Krankenhausstr., 91054 Erlangen, Đức.

Giới thiệu

Bàn chân của chúng ta độc đáo như dấu vân tay, thế nhưng chúng ta lại “giam” chúng trong những đôi giày tiêu chuẩn với miếng lót tiêu chuẩn. Cho đến nay, miếng lót giày truyền thống thường không đáp ứng được các đường cong và mô hình phân bổ áp lực đặc thù của mỗi người, dẫn đến cảm giác khó chịu và tiềm ẩn các vấn đề về sức khỏe bàn chân. Nghiên cứu này giới thiệu và đánh giá lâm sàng một phương pháp đột phá để sản xuất miếng lót giày cá nhân hóa bằng công nghệ in 3D.

Nguồn

Wieke Philippart
Đại học VU Amsterdam, Khoa Khoa học Chuyển động Con người

Sicco Bus
Đại học Amsterdam, Trung tâm Y khoa Đại học

Jaap H. van Dieën
Đại học VU Amsterdam, Khoa Khoa học Chuyển động Con người

Tóm tắt

Công nghệ in 3D cho phép tùy chỉnh mật độ và hình dạng của đế giữa silicon dạng lưới nhằm tối ưu hóa sự tương tác cơ sinh học với người sử dụng. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá tác động cơ sinh học của loại đế giữa này khi thay đổi mật độ và độ nâng vòm bàn chân. Hai thí nghiệm đã được thực hiện với 12 và 9 người tham gia trẻ, khỏe mạnh, đi bộ trên 6 loại đế giữa với ba mức mật độ khác nhau, có và không có nâng vòm bàn chân. Trong thí nghiệm thứ nhất, các thông số được đánh giá khi đi bộ trên máy chạy bộ gồm: lực phản ứng đỉnh từ mặt đất, tốc độ tải trọng thẳng đứng ban đầu, giá trị RMS của chuyển động lật sấp/ngửa mắt cá chân, và năng lượng hấp thụ cũng như sinh ra bởi tổ hợp bàn chân - mắt cá chân. Trong thí nghiệm thứ hai, các thông số được đánh giá khi đi bộ trên mặt đất gồm: áp lực đỉnh, diện tích tiếp xúc và tích phân áp lực theo thời gian tại các vùng gót chân, giữa bàn chân và mũi chân. Dữ liệu được phân tích ở cả cấp độ nhóm và cá nhân. Kết quả cho thấy ở thí nghiệm thứ nhất, không tìm thấy tác động đáng kể ở cấp độ nhóm; còn ở thí nghiệm thứ hai, đế giữa có mật độ thấp hơn làm giảm áp lực đỉnh tại gót và mũi chân, trong khi nâng vòm bàn chân giúp tăng diện tích tiếp xúc ở phần giữa bàn chân, từ đó giảm áp lực đỉnh ở vùng này cũng như giảm tích phân áp lực theo thời gian ở giữa bàn chân và mũi chân. Ở cấp độ cá nhân, các tác động đáng kể của thiết kế đế giữa được ghi nhận nhưng khác nhau giữa các đối tượng, điều này giải thích tại sao không có tác động rõ rệt ở cấp độ nhóm. Kết luận, mật độ đế giữa và nâng vòm bàn chân có ảnh hưởng đến cơ sinh học dáng đi, nhưng những tác động này phụ thuộc rõ rệt vào từng cá nhân. Các kết quả này ủng hộ quan điểm cần tùy chỉnh đế giữa để phù hợp với từng người hoặc từng nhóm người, đồng thời chứng minh tính hữu ích của đế giữa silicon dạng lưới in 3D cho mục đích này.

Nguồn