科技与时尚碰撞：3D打印让矫形鞋也能成为时尚焦点

“时尚”与“矫形鞋”曾经是两个几乎不相交的概念，传统的医疗矫形鞋往往因为其不美观的设计而被许多人忽视。不过，这一状况正在改变，这要归功于先进的设计技术和3D打印的应用。

2025年1月，南极熊获悉，设计师Daniel Petcu为矫形鞋带来了全新的设计理念——足科信息建模（Pedorthic Information Modeling, PIM）。这项技术灵感来源于建筑设计中的建筑信息建模（BIM），并借助Rhino 3D的Grasshopper软件来创建数字模型。通过这种技术，Petcu能够创造出既符合医学要求又美观的矫形鞋，让鞋子不再仅仅是治疗工具，而是兼具实用性和时尚感的作品。


△3D打印矫形鞋

参数化设计的魅力：定制化的矫形解决方案
在PIM的设计过程中，可以针对不同的脚部结构和硬度进行调整，以满足佩戴者的特殊需求。例如，“梯度硬度”这一参数可以根据个人的足部状况调整鞋子不同部位的硬度，确保每双鞋都能适应特定的矫形功能，如糖尿病患者的脚或有扁平足问题的孩子们的脚。

Grasshopper这款参数化设计工具使梯度硬度能够在3D打印中得以实现，软件能够处理3D打印所需的G代码，允许Petcu直接从设计代码控制鞋子各部分的硬度，从而优化鞋子的舒适度和功能性。患者可以选择自己心仪的外观，包括颜色和纹理等个性化元素，让鞋子更贴合自己的风格。


△Grasshopper-用于Rhino 3D建模软件的图形化参数设计工具

3D打印的力量：个性化制造的革命
3D打印技术是PIM项目成功的关键之一，使得根据个人需求定制的鞋子可以被快速、精确地制造出来。Petcu主要使用一种叫做TPU的柔性材料进行3D打印，这种材料结合了柔韧性、耐用性、生物兼容性和舒适性的优点，非常适合用于制作鞋子。


△3D打印矫形鞋

行业的认可：PIM技术赢得掌声
尽管一开始面临一些怀疑，但Petcu的工作已经获得了行业的认可，在OTWorld和FootPRINT3D等重要的护理行业活动中受到了好评。他接下来的目标是继续改进设计和生产过程，并为患有Charcot-Marie-Tooth病的患者开发专门的矫形鞋模型，这是一种可能引起足部问题和畸形的神经疾病。



总结
PIM 不仅仅涉及数字设计，还优化了生产流程，关键要素包括：

●参数化设计和定制：使用 Grasshopper，Petcu 可以根据患者的具体需求定制每只鞋，调整压力点和足部解剖结构等关键参数，以打造完美贴合的鞋子，无需手动修改。

●精确的3D打印： FDM 3D 打印可快速准确地生成复杂设计。Petcu 的梯度刚度代码可确保中底等部件的舒适度得到优化，从而改善设计和制造流程。

●材料创新： Ultrafuse® TPU 材料（如 TPU 85A 和 TPU 64D）以及 Varioshore TPU Prosthetic 具有灵活性、耐用性和生物相容性，打造出既能承受日常穿着又能保持舒适的鞋子。

●简化生产： 3D 打印可实现生产自动化，减少时间、劳动力和错误。这可实现更高效、更可靠的流程，从而降低成本并改善质量控制。

●患者参与度和满意度：患者可以选择颜色和纹理，提高满意度和对医用鞋类建议的遵守程度。

近年来，3D打印与矫形学的关系日益紧密。很多项目集中在定制鞋垫或中底上，但相比较之下，Petcu的项目（医疗矫形鞋定制）走得更远，他利用3D打印和参数化设计创造整个鞋子，不仅外形独特，而且风格前卫，即使是最挑剔的时尚爱好者也难以拒绝这样的创新设计。随着这项技术的发展，未来的矫形鞋将不仅是治疗工具，更是展现个人风格的一部分！