数字医疗与3D打印技术助力青少年扁平足的矫形治疗

何为扁平足

正常情况下，由于足部骨骼的存在，足底从前到后，从左到右都是弓形的。足弓由韧带和肌腱加强，并通过肌肉和韧带帮助支撑整个身体，在跑步和行走时推动身体前行。然而，多种原因可能会导致足心扁平，这使人在站立时整个脚掌与地面接触。这种情况叫做足弓塌陷，或扁平足(flatfoot)。当足弓扁平时，足部过度内旋，这又导致了腿的错位变形，步态异常负重力线不正常等。

患病原因

扁平足的形成既可以是先天的也可以是后天的， 先天性扁平足通常有先天性的骨结构异常。而后天性扁平足的成因是多种多样的。主要原因有如下：

①年龄：幼儿多表现为扁平足，会随着发育在青春期趋于正常，所以扁平足发生率与年龄呈负相关;

②性别：研究发现男性较女性发生率高 ;

③体重：体重影响儿童的姿势体态，随着体重增加，儿童扁平足发生率也增加;

④穿太紧的鞋子：正常幼儿的足弓伴随着肌肉、韧带和骨骼生长而发育，如果穿太紧的鞋子，有时会导致足弓塌陷，穿对足弓有过多支撑的鞋会影响肌肉的力量引起扁平足;

⑤足部生理结构的改变：如韧带松弛会引起足部过度活动和足底压力异常分布从而导致扁平足;

⑥其他：如家族遗传、过早走路和姿势不良等。

有研究表明扁平足会引起足部疼痛，步态障碍，足底筋膜炎、膝关节骨关节炎、腰背痛及增加下肢损伤风险等。3D打印矫形鞋垫作为扁平足的治疗方式之一，其通过数字化扫描技术获得足部的确切形状和大小，作为设计的输入，定制更适合患者足底结构的矫形鞋垫，通过调整足底受力位置来达到调整下肢力线的目的。与此同时，在使用矫形鞋垫的同时也可以做一些运动训练进行辅助。

3D打印鞋垫

运动训练

1. 锻炼足底肌肉力量：将毛巾放于足底，反复用足底抓取毛巾，锻炼足底肌肉力量。

2 . 锻炼足内翻力量：将弹力带固定在足底内侧，足底向内翻转，弹力带向外侧拉，互相对抗，在此过程中小腿前内侧会有酸酸的感觉。

3. 站立踮脚尖：将双足微微分开，做踮脚尖的训练，将足踮到最高，小腿后侧会有酸酸的感觉。

4.锻炼胫骨后肌：双足踮脚动作中，为了避免跟骨外翻，可以在双足内踝之间加上一个网球(或类似的其它球)，在踮脚过程中，向里挤压网球。

5.放松足底肌肉：使用按摩球，将足踩在上面，来回滚动，每次滚两三分钟左右，滚完一分钟休息30秒，再滚下一次。

上海九院王金武教授团队3D打印个性化矫形鞋垫采用计算机辅助设计和3D打印技术，根据患者足部扫描及足底力学特征进行个性化设计，更准确地设定患者站立行走时正确的下肢力线，纠正异常，可以很好地分散足部压力，同时对扁平足患者的足弓部位的负荷通过支撑进行分配以增加舒适度，制造出鞋垫上特殊而复杂的网格拓扑结构，符合个性化足型，更加舒适，材料利用率高，越来越受到扁平足患者的关注与青睐。