足部是人类维持直立行走的重要器官,本课题在进行人类尸体足建模和活体试验建模的尝试中确定了可以作为临床医学足部力学分析依据的方法,使用有限元软件Ansys软件建立了包含软组织囊、关节软骨、足底腱膜和主要韧带的三维有限元仿真模型。糖尿病足作为糖尿病诸多并发症之一,常常具有发生溃疡、截肢甚至死亡的危险,造成巨大的生活不便和经济损失。在对足部有限元模型进行生物力学仿真分析后发现,糖尿病患者有一部分因为周围神经病变、微细管病变等诸多因素相互作用容易感染引起坏疽导致糖尿病足。糖尿病足患者足底软组织弹性模量和正常人不同导致足底应力分布较为集中,加大了发生溃疡的危险性,也容易发生骨折。因此,为糖尿病足患者专门进行鞋垫和鞋具的设计非常重要。从降低足底压力、尽量避免鞋内摩擦的方面考虑,糖尿病鞋具的设计和正常鞋具非常不同,对照国内外糖尿病鞋具的发展状况,课题中提出糖尿病鞋垫及鞋具设计的理念。在糖尿病鞋具设计中,鞋楦决定鞋内空间,是非常重要的一部分,现在的鞋楦设计已经由原本的手工操作渐渐向数字化电脑设计转化,本课题对华山医院提供的58个糖尿病足患者的足部特征数据进行测量,将它们按照糖尿病鞋的设计理念转化成进行电子鞋楦设计修改所需要的数据,使用Forma在电脑上进行鞋楦的设计和修改,建立了完善的设计修订步骤,鞋楦设计完成之后可以通过Shoemaster的通用接口方式进一步进行鞋样的设计和安排排料加工等工序。整个流程是一个复杂的理论分析和实践操作相结合的过程,对于现在鞋具市场开展研究和进行电子化设计管理有着非常现实的意义。