【摘 要】
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目的 研究一种新型3D打印下肢不等长（leg length discrepancy, LLD）补高鞋垫的拓扑结构及其对下肢生物力学的影响。方法 通过人工变密度法的固体各向同性惩罚微结构模型对鞋垫中后部进行拓扑结构优化，根据鞋垫受力区域分块进行力的加载和边界条件的设置，采用选择性激光烧结方式打印热塑性聚氨酯橡胶（thermoplastic polyurethanes, TPU）补高鞋垫。将该鞋垫应用
【基金项目】
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国家科技部重点研发计划项目（2018YFC2002300,2018YFC2001300,2018YFB1107000）； 上海市科委项目（19441917500,19441908700）； 上海交通大学医学院地高大双百人计划（20152224）;上海交通大学医学院转化医学创新基金（TM201613/TM201915）;上海
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目的 研究一种新型3D打印下肢不等长（leg length discrepancy, LLD）补高鞋垫的拓扑结构及其对下肢生物力学的影响。方法 通过人工变密度法的固体各向同性惩罚微结构模型对鞋垫中后部进行拓扑结构优化，根据鞋垫受力区域分块进行力的加载和边界条件的设置，采用选择性激光烧结方式打印热塑性聚氨酯橡胶（thermoplastic polyurethanes, TPU）补高鞋垫。将该鞋垫应用于9例LLD患者中，运用视觉模拟评分法（visual analogue scale, VAS）和Maryland足部功能评分表比较患者使用鞋垫前后的疼痛及足部功能变化，并通过三维步态分析双下肢步态时空参数和垂直地面反作用力（vertical ground reaction force, vGRF）。结果 患者穿戴3D打印补高鞋垫后，VAS评分降低，Maryland足部功能评分增加，双下肢vGRF降低，步频、支撑相和摆动相的双下肢差距缩小。结论 拓扑优化后的3D打印鞋垫可提高双下肢运动节律的协调性，减缓地面冲击力，缓解疼痛和改善足部功能，可为临床上矫正LLD提供一种有效的个性化补高鞋垫矫正方案。
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