고정밀 4D 발 스캐닝 시스템은 동적 분석 도구로 기능합니다. 이는 걷는 동안 발의 3차원 형태 변화를 실시간으로 캡처합니다. 전통적인 정적 측정과 달리 이 기술은 길이, 너비, 높이, 둘레 및 각도를 포함한 발 치수의 미묘한 변형을 정량화하여 움직이는 당뇨병성 발의 포괄적인 생체 역학 프로필을 제공합니다.
4D 스캐닝의 핵심 가치는 "스냅샷" 측정을 넘어선다는 데 있습니다. 보행 중 발의 모양 변화를 추적함으로써 연구원과 제조업체는 정적 스캔에서 놓치는 기능적 위험을 식별할 수 있으며, 진정한 동적 보호 기능을 제공하는 신발을 설계할 수 있습니다.
정적 측정을 넘어서: 동적 현실
실시간 변형 캡처
정적 스캐닝은 휴식 상태의 발을 고정된 이미지로 제공하지만, 당뇨병성 발은 움직이는 동안 부상에 취약합니다. 4D 시스템은 변형이 발생하는 대로 형태 변화를 기록하여 이 격차를 해소합니다.
다양한 보행 속도에서 발이 어떻게 확장되고 압축되고 이동하는지 추적합니다. 여기에는 발 길이, 너비 및 높이의 변동과 둘레 및 각도 위치의 변화 측정이 포함됩니다.
기능적 변화 감지
발은 복잡한 기계적 구조로, 걸음걸이 동안 내전 및 외전과 같은 특정 기능적 변화를 겪습니다.
고정밀 시스템은 내측 종아치의 구조적 변화를 감지할 수 있습니다. 이러한 미묘한 움직임을 캡처하는 것은 걷기 중 지지기 및 추진기 단계에서 발바닥 표면 전체에 압력이 어떻게 분산되는지 이해하는 데 중요합니다.
정밀도를 위한 기술적 요구 사항
높은 샘플링 주파수
걷기 주기의 빠른 변화를 정확하게 캡처하려면 하드웨어가 고속으로 작동해야 합니다. 종종 50Hz 이상의 샘플링 주파수가 사용됩니다.
이 속도는 시스템이 조밀한 데이터 스트림을 기록하여 발에 가해지는 중요한 스트레스 순간을 가릴 수 있는 생체 역학 타임라인의 간격을 방지하도록 합니다.
높은 공간 해상도
발바닥 표면의 상세한 매핑에는 제곱 센티미터당 4개의 센서와 같은 높은 센서 밀도가 필요합니다.
이러한 해상도는 사소한 접촉 세부 정보까지 기록되도록 합니다. 저해상도 시스템은 당뇨병 환자의 궤양 발생 전조 증상으로 작용할 수 있는 작지만 중요한 압력 지점이나 변형을 놓칠 수 있습니다.
절충점 이해
해상도 대 위험 감지
발 스캐닝의 주요 절충점은 데이터 단순성과 진단 유용성 간의 균형입니다. 저해상도 또는 정적 시스템은 더 간단하지만, 치명적인 사각 지대가 있습니다. 즉, 동적 움직임에 숨겨진 직업성 발 부상 위험을 볼 수 없습니다.
고정밀 4D 시스템은 훨씬 더 복잡한 데이터를 생성하지만, 이 복잡성은 당뇨병성 발 합병증의 조기 경고 신호 역할을 하는 미묘한 기능적 변화를 감지하는 데 필요합니다. 정적 데이터에 의존하는 것은 발의 활동 사용 시간의 90% 동안 발이 견디는 기계적 스트레스를 효과적으로 무시하는 것입니다.
당뇨병성 신발 디자인에 적용
더 나은 신발 라스트 디자인
이 4D 데이터를 수집하는 궁극적인 목표는 신발을 성형하는 데 사용되는 물리적 금형인 신발 라스트를 개선하는 것입니다.
동적 변형에 대한 데이터는 제조업체가 휴식 상태뿐만 아니라 움직이는 동안 발의 모양을 모방하는 라스트를 만들 수 있도록 합니다. 이는 발의 자연스러운 확장을 수용하는 신발로 이어집니다.
동적 보호 보장
당뇨병 환자에게 "착용감"은 안전 기능입니다. 동적 데이터를 기반으로 한 높은 수준의 착용감은 마찰과 압력 지점을 최소화합니다.
4D 스캔을 활용함으로써 제조업체는 동적 보호를 제공하는 신발을 디자인할 수 있으며, 일상적인 걷기 중 잘못된 착용감으로 인한 피부 손상 가능성을 줄입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
발 스캐닝 기술을 워크플로에 통합할 때 특정 최종 목표를 고려하십시오.
- 주요 초점이 신발 제조인 경우: 신발 라스트를 제작하여 발의 자연스러운 확장을 수용할 수 있도록 선형 변형(길이/너비)을 정량화하는 4D 시스템을 우선시하십시오.
- 주요 초점이 임상 생체 역학인 경우: 부상 위험을 나타내는 미묘한 아치 이동 및 내전 이상을 감지하기 위해 높은 샘플링 속도(50Hz 이상) 및 공간 해상도를 갖춘 시스템을 우선시하십시오.
정적 스냅샷에서 동적 4D 분석으로 전환함으로써 발 측정을 사이즈 측정 작업에서 예방 건강 전략으로 전환합니다.
요약 표:
| 특징 | 정적 스캐닝 | 4D 동적 스캐닝 |
|---|---|---|
| 데이터 캡처 | 휴식 상태의 고정 "스냅샷" | 실시간 움직임 (50Hz 이상) |
| 측정 유형 | 형태 치수 | 변형 (길이/너비/아치) |
| 공간 해상도 | 낮음 ~ 중간 | 높음 (센서당 4개/cm²) |
| 주요 목표 | 기본 사이즈 측정 | 동적 보호 및 부상 예방 |
| 신발 유용성 | 표준 신발 라스트 | 자연스러운 확장을 위한 맞춤형 라스트 |
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참고문헌
- Li-Ying Zhang, Sun‐pui Ng. Analysis of Diabetic Foot Deformation and Plantar Pressure Distribution of Women at Different Walking Speeds. DOI: 10.3390/ijerph20043688
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .
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