CAD 소프트웨어는 정밀한 매개변수 조정을 통해 개인 맞춤형 보정을 달성합니다. 이를 통해 기술자는 환자의 고유한 생체 역학적 평가를 기반으로 아치 지지 높이 및 발뒤꿈치 웨지 각도와 같은 특정 변수를 변경하여 깔창의 3차원 모델을 수정할 수 있습니다. 이 디지털 프로세스는 물리적 생산이 이루어지기 전에 최종 보조기가 발뒤꿈치를 중립 위치로 정렬하고 압력 분포를 최적화하도록 보장합니다.
진정한 생체 역학적 보정은 발 모양에 맞추는 것 이상을 요구합니다. 지면 반발력을 조작해야 합니다. CAD 소프트웨어는 압력 효과를 시뮬레이션하고 발 앞쪽 각도 및 다리 길이의 미세 조정을 가능하게 하여 환자의 자세를 균형 있게 맞추는 데 도움을 줍니다.
매개변수 조정의 역학
아치 지지 수정
CAD 시스템은 매개변수 모델링을 사용합니다. 즉, 깔창의 기하학적 구조는 고정된 모양이 아닌 특정 값에 의해 결정됩니다.
기술자는 평가에서 얻은 정확한 측정값을 입력하여 아치 지지 높이를 조정할 수 있습니다. 이를 통해 일반적인 사이즈에 의존하는 대신 환자가 필요한 곳에 종아치 지지대가 정확하게 지지되도록 보장합니다.
발뒤꿈치 정렬 수정
소프트웨어의 중요한 기능은 후족부의 편차를 수정하는 것입니다.
발뒤꿈치 웨지 각도를 디지털 방식으로 조작함으로써 기술자는 모델 내에서 발뒤꿈치 컵을 회전시킬 수 있습니다. 목표는 발뒤꿈치를 중립 위치로 정렬하여 발걸음을 안정시키고 과내전 또는 외반을 방지하는 것입니다.
복잡한 생체 역학을 위한 정밀 제어
앞발 내반 관리
기본적인 아치 및 발뒤꿈치 지지를 넘어 CAD는 더 복잡한 회전 문제를 해결할 수 있습니다.
기술자는 앞발 내반 각도를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 깔창 모델의 앞쪽 부분을 기울임으로써 소프트웨어는 발의 자연스러운 기울임을 보정하여 보행 주기 동안 앞발이 지면에 제대로 접촉하도록 합니다.
다리 길이 불일치 해결
CAD 소프트웨어는 다리 사이의 구조적 비대칭성을 해결하는 데 중요한 역할을 합니다.
이 소프트웨어는 다리 길이 불일치를 보정하기 위해 깔창에 디지털 방식으로 높이를 추가할 수 있습니다. 이 조정은 엉덩이와 척추까지의 운동 사슬을 교정하는 데 필수적인 평평한 기반을 만듭니다.
시뮬레이션 및 결과 예측
족저 압력 균형
이 분야에서 CAD의 가장 발전된 기능 중 하나는 제조 전에 결과를 시각화하는 능력입니다.
이 소프트웨어는 제안된 디자인을 기반으로 압력 분포 효과를 시뮬레이션합니다. 이를 통해 기술자는 보조기가 궤양이나 통증으로 이어질 수 있는 국소 부위를 줄이면서 양측 족저 압력을 성공적으로 균형 잡을 수 있는지 확인할 수 있습니다.
전반적인 자세 개선
이러한 조정의 궁극적인 목표는 발의 편안함뿐만 아니라 전신 정렬입니다.
발뒤꿈치 정렬, 내반 제어 및 길이 보정을 결합함으로써 CAD 모델은 비정상적인 자세를 개선하기 위해 작동합니다. 발과 지면 사이의 보정 인터페이스 역할을 합니다.
장단점 이해
평가 품질에 대한 의존성
CAD는 높은 정밀도를 제공하지만 입력 데이터의 품질에 전적으로 의존합니다.
초기 생체 역학 평가 또는 3D 스캔이 부정확하면 매개변수 조정이 잘못될 것입니다. 소프트웨어는 데이터를 처리하며 환자를 진단하지 않습니다.
시뮬레이션 대 동적 현실
시뮬레이션 도구는 압력 분포에 대한 강력한 추정치를 제공하지만 근사치입니다.
디지털 모델은 고강도 활동 중 연조직의 복잡하고 동적인 탄성을 완벽하게 복제할 수 없습니다. 따라서 기술자의 전문성은 CAD 시뮬레이션을 실제 임상 기대치와 비교하여 해석하는 데 여전히 중요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
CAD로 설계된 깔창의 효과를 극대화하려면 치료하려는 특정 생체 역학적 결손에 집중하세요.
- 주요 초점이 구조적 정렬인 경우: 발뒤꿈치 웨지 각도와 다리 길이 보정의 정밀한 조작을 우선시하여 중립적인 골격 위치를 복원합니다.
- 주요 초점이 통증 관리인 경우: 압력 분포 시뮬레이션을 우선시하여 힘이 족저 표면에 고르게 분산되도록 합니다.
CAD 기술을 활용하면 깔창 생산이 수동 작업에서 정밀하고 데이터 기반 엔지니어링 프로세스로 전환됩니다.
요약표:
| 기능 | 생체 역학적 보정 | 임상적 이점 |
|---|---|---|
| 매개변수 아치 지지 | 정확한 높이 및 위치 조정 | 최적의 종아치 지지 |
| 발뒤꿈치 웨지 각도 | 발뒤꿈치 컵의 디지털 회전 | 발뒤꿈치를 중립 위치로 정렬 |
| 앞발 내반 제어 | 앞쪽 기울기의 미세 조정 | 보행 주기 접촉 수정 |
| 다리 길이 추가 | 통합 높이 보정 | 자세 및 운동 사슬 균형 |
| 압력 시뮬레이션 | 족저 힘 분포 시각화 | 국소 부위 감소 및 궤양 예방 |
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참고문헌
- Yangzheng Li, Changsheng Li. Effect of orthopedic insoles on spinal deformity and walking in adolescents with idiopathic scoliosis summary. DOI: 10.3389/fped.2023.1259746
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