TWI733699B

TWI733699B - 用於製備鞋內底之方法及機械

Info

Publication number: TWI733699B
Application number: TW105130684A
Authority: TW
Inventors: 黑傑坎普凱洛琳瑪格瑞斯凡; 黑傑坎普李昂費德南德凡; 喬傑斯喬瑟夫斯瑪麗亞赫斯巴哈
Original assignee: 荷蘭商圖亞特Ｉｐ公司
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2021-07-21
Also published as: TW201813534A

Abstract

本發明係關於一種製備鞋內底之方法及一種用於製備鞋內底之系統。本發明使用用於成像經插入鞋類中之腳部之一機器，設計一鞋內底，且使用(例如)一三維印表機來產生該鞋內底。

Description

用於製備鞋內底之方法及機械

本發明係關於一種設計插入鞋類之一腳部之一鞋內底且製備一鞋內底之方法、一種電腦實施方法及一種系統。

鞋類之鞋内底一般由塑膠(化學聚合物)及/或皮革製成。鞋内底通常在工廠中以標準大小大量製造，且本質上無法恰當或最佳地適應不同腳部。矯形鞋內底一般經客製化以適應人類受試者之特定腳部覆蓋面積。然而，生產涉及大量量測及體力勞動。因此，已認識到所屬技術領域中生產不需要大量量測、體力客製化勞動、大量時間及/或高成本之客製化鞋內底之挑戰。

因此，本發明提供一種用於在短時間內及/或作出較少努力而以產生較少廢料之一自動方式製備供應一特定腳部在一特定鞋類中之一最佳擬合之客製化鞋內底，且容許不同腳部及具有不同大小及形狀之鞋類之方法。因此，本發明係關於一種對於插入鞋類中之一腳部製備一鞋內底之方法，該製備藉由以下步驟： - 將該腳部插入該鞋類中； - 將插入該鞋類中之該腳部定位於一成像機中； - 使用該成像機掃描插入該鞋類中之該腳部； - 判定該腳部與該鞋類之一內表面之間的一空間；及 - 設計充填該腳部與該鞋類內表面之間的該空間之至少部分之一鞋內底。較佳地，將該鞋內底設計提供至一印表機以產生該鞋內底。較佳地，該鞋類經放置於該成像機中，更佳地放置於一固定位置中以用於掃描。較佳地，該成像機產生該腳部及鞋類之一數位、三維影像。較佳地，一撓性容器首先插入該鞋類中且隨後將該腳部插入該鞋類中。較佳地，該撓性容器具有一或多個隔室，在使用該成像機掃描之前、期間或之後使用一介質充滿該一或多個隔室。較佳地，判定該腳部與該鞋類之一內表面之間的該空間包括：判定該腳部之一或多個骨及/或皮膚及該鞋類之該內表面之位置。較佳地，判定該腳部與該鞋類之一內表面之間的該空間包括：判定該腳部之一或多個骨及/或軟組織及/或皮膚及該鞋類之該內表面之位置。較佳地，三維且數位地進行該空間之判定。較佳地，在一顯示器上呈現插入該鞋類中之該腳部之影像。較佳地，判定該腳部與該鞋類之該內表面之間的一空間包括：使用來自該成像機之影像資料且產生該鞋類及該腳部之三維輪廓。較佳地，設計充填該腳部與該鞋類內表面之間的該空間之至少部分之該鞋內底包括：產生具有遵循該鞋類內表面之一下輪廓、具有遵循該腳部之該底面之一上輪廓且具有連接兩個輪廓之一內鞋內底結構之該鞋內底之一數位三維影像。在另一態樣中，本發明係關於一種用於設計一鞋內底之電腦實施方法，其包括下列步驟： - 引導一X射線機來掃描插入鞋類中之一腳部； - 使用該X射線機之影像偵測系統來產生源自該掃描之一影像； - 在該影像上判定該腳部與該鞋類之一內表面之間的一空間； - 使用演算法設計充填該腳部與該鞋類內表面之間的該空間之至少部分之一鞋內底。較佳地，該電腦實施方法進一步包括指示一三維印表機產生該鞋內底之步驟。在另一態樣中，本發明係關於一種包括在一電子網路中連接之一成像機、一電腦及一印表機之系統，其中該成像機係用於產生三維X射線影像之一X射線機且該印表機係用於產生三維鞋內底之一三維印表機。在另一態樣中，本發明係關於一種包括在一電子網路中連接之一成像機、一電腦及一印表機之系統，其中該成像機經調適用於當該一腳部在一鞋類中時產生該腳部及該鞋類之影像，該電腦經調適用於從該等影像判定該腳部與該鞋類之間的一空間，且該印表機係經調適用於產生該腳部與該鞋類之間的該空間之一鞋內底之一三維印表機。較佳地，該成像機經調適以固持至少一件鞋類。較佳地，該印表機經調適以固持至少一個鞋內底。本發明特定言之容許製備甚至在實境、承重條件下針對原則上任何特定腳部與任何特定鞋類之間的互動最佳化之鞋內底。此藉由(較佳地三維)成像該鞋類內側之該腳部，容許其等緊密互動之成像而達成。接著，該實境互動之該影像可用於設計該鞋內底以提供最佳支撐及/或矯正。接著，可(較佳地)在一印表機中製備該最佳鞋內底。所有此等步驟可數位地執行，從而增加速度、減少努力程度及等待時間，而亦增大精確度以便在實境、甚至承重條件下憑藉本發明之該等步驟設計之該鞋內底達成腳部及鞋類之最佳擬合。較佳地，本發明進一步係關於一種設計插入鞋類中之一腳部之一鞋內底之方法，該設計藉由以下步驟： - 將該腳部插入該鞋類中； - 將插入該鞋類中之該腳部定位於一成像機中； - 使用該成像機產生插入該鞋類中之該腳部之一影像； - 從該影像判定該腳部與該鞋類之一內表面之間的一空間； - 設計充填該腳部與該鞋類內表面之間的該空間之至少部分之一鞋內底。較佳地，隨後製備該鞋內底。在一較佳實施例中，本發明係關於一種設計針對鞋類之一腳部之一鞋內底之方法，該設計藉由以下步驟： - 產生插入該鞋類中之一腳部之一影像； - 使用該影像來識別該腳部與該鞋類之間的一空間；及 - 設計充填該空间之至少部分之一鞋內底。較佳地，該成像機產生一影像。較佳地，該影像用於識別該腳部與該鞋類之間的一空間。較佳地，使用該影像來識別該腳部與該鞋類之間的一空間之步驟使用影像中之對比度差來識別選自該腳部之一或多個元素(較佳地腳部皮膚、腳部軟組織及/或腳部骨)、該鞋類之一或多個元素及/或一或多個氣穴之一或多個位置。較佳地，除此等位置外之位置在空間中(即，在3D中)相對於彼此識別。較佳地，本發明進一步係關於設計充填該腳部與該鞋類內表面之間的該空間之至少部分之一鞋內底。較佳地，選自該腳部之一或多個元素、該鞋類之一或多個元素及/或一或多個氣穴之該一或多個識別位置用於產生該鞋類之該內鞋內底之頂部之一三維下輪廓及該腳部之底部之一三維上輪廓。較佳地，該下輪廓及該上輪廓用於產生一鞋內底之一三維影像。

為本發明之目的，一鞋內底經定義為放置於腳部下方鞋類之內側之材料。本發明之鞋內底可稱為足弓墊(arch support)、支撐鞋底、足療(podological)支撐鞋底、嵌插件(inlay)、裝具(orthose)、矯形裝具(orthopedic orthose)、矯正鞋墊(orthotic)及/或支撐嵌插件。較佳地，可從鞋類可逆地移除鞋內底。然而，本發明在原則上亦可用於針對(例如)一拖鞋或一平坦表面或一鞋底或鞋內底(其隨後用於製造鞋類)製備一實心鞋底。為本發明之目的，鞋內底經界定為具有一下輪廓、一內鞋內底結構、一上輪廓及一輪緣。鞋內底之一個側係用於定位於鞋類之後部之後跟部，另一側係前部。下輪廓、上輪廓及輪緣表示鞋內底之表面。鞋內底可針對右腳或左腳製成。為本發明之目的，「物件」經定義為插入鞋類中之腳部。從描述將瞭解，視情況可存在其他特徵(諸如撓性容器)。鞋類可係針對右腳或左腳。較佳地，同時掃描相同受試者之右腳及左腳。為本發明之目的，印表機經定義為使用數位(電子)檔案作為輸入來製作三維品項之機器。在本發明之情況中，品項係一或多個鞋內底。為本發明之目的，一3D (3維)影像之解析度按照立體像素大小定義，立體像素係(例如)表示2D像素之3D等效物的所屬技術中熟知之術語。為本發明之目的，成像機之掃描體積經定義為使一或多個物件可經受掃描之3D空間。本發明係關於一種用於針對鞋類中之一腳部製備一鞋內底之方法。本發明容許針對鞋類中之一腳部之一鞋內底之製備。本發明係關於使用下列步驟之一成像程序： - 將腳部插入鞋類中； - 將插入鞋類中之腳部定位於成像機中；及 - 使用一成像機掃描插入鞋類中之腳部。本發明亦提供同時掃描鞋類中之腳部兩者，容許更快速掃描，此可更精確反映各鞋類中腳部之承重。將理解，在適當應用中，對腳部、鞋類及/或鞋類中之腳部之參考同樣應用於兩個腳部、兩個鞋類及/或在其等各自鞋類中之兩個腳部。可掃描鞋類中之右腳及/或可掃描鞋類中之左腳。較佳地，同時掃描兩者。較佳地，兩個腳部(左腳及右腳)具有一個受試者。本發明之方法容許針對各種類型之腳部製備鞋內底，該等腳部包含在常規位置或在受損位置中之健康腳部及患病腳部。較佳地，鞋類具有使腳部擱置之一空間(較佳地，一内鞋底)。鞋類可完全圍封腳部(諸如在一鞋(一般鞋或便鞋)、一矯形鞋或靴的情況中)；各具有或不具有一後跟來相對抬起腳部之尾部或後部。鞋類亦可部分圍封腳部(諸如在一涼鞋或拖鞋中)或完全不圍封腳部(諸如在一平坦表面上，其因此可經調整以容納一腳部之形狀)。較佳地，腳部及/或鞋類經定位於成像機中(更佳地定位於一固定位置中)。此容許將腳部及/或鞋類元素參照至一固定位置且幫助成像程序以及產生一恰當實境影像。但，腳部或鞋類之一或多個元素當然亦可當作用於建立影像之一此參考。在任何事件中，在掃描期間固定鞋類改良影像品質。較佳地，三維地進行掃描。較佳地，掃描產生腳部及鞋類之一三維影像，其中腳部經定位於鞋類內側。較佳地，至少一個腳部在成像期間承重。此可保住產生腳部及鞋類互動之一最佳影像，以能夠依最佳支撐及/或矯正來設計一鞋內底。本發明之成像機較佳地係一三維成像機，其可係一超聲波機，但較佳地係一X射線機。成像機較佳地使用超聲波及/或電磁輻射。更佳地，成像機使用X射線。根據本發明，成像機包括一產生器及一影像偵測系統，且較佳的X射線機包括一X射線源(其有時稱為一X射線管)作為產生器。成像機較佳地包括一X射線源及一偵測器，其等較佳地經對準且較佳地在圍繞鞋類(2)中之至少一個腳部(9)之一組堆疊圓形路徑(12)中具有平移及旋轉運動自由度，從而容許整個體積之掃描。較佳地，成像機包括一數位影像偵測系統，其容許根據本發明之直接數位影像處理。較佳地，成像機包括用於固持(且成像)至少一個鞋類之一3D掃描體積。較佳地，成像機之掃描體積固持至少一個鞋類中腳部。為產生二維影像及較佳地產生三維影像，X射線機較佳地產生一X射線電腦斷層攝影掃描(有時稱為CAT或CT掃描)。此等CAT掃描使用X射線來產生多個橫截面影像，其等之各者自一不同角度取得。此等影像一起形成物件(鞋類中腳部)之一三維影像。較佳地，成像機使用X射線、電磁輻射，較佳地具有0.01至10 nm之一波長。成像機宜使用一相對低之劑量。根據本發明之一較佳成像機係美國賓夕法尼亞州沃靈頓之CurveBeam的pedCAT^® (「pedCAT」)。pedCAT的輻射曝光量相當於僅10張使用現代數位技術以及腳部及踝部接面之習知電腦斷層攝影之約5%之習知X射線照片的輻射曝光量。一成人受試者之兩個腳部之一pedCAT掃描給定6.4微西弗之一輻射曝光量，低於荷蘭之每日背景輻射曝光量。另一選項係法國巴黎Mercoeur之公司EOS imaging SA之EOS成像技術。宜使用電腦輔助斷層攝影(CAT)，其中不同高度之徑向X射線掃描係由一電腦處理且經由一雷冬變換(Radon transform)轉換為一組強度圖塊(slice)。此等2D影像係藉由堆疊為一體積資料集來組合，且此資料集可用於3D成像。根據本發明，掃描體積宜具有從0.2至0.8 m² (最好是約為0.5 m² )之一長乘寬且宜具有從0.3至0.5 m (最好是0.4 m)之一高度。掃描體積宜覆蓋從0.1至0.3 m³ (最好是約0.2 m³ (200公升))之一體積。掃描體積以容許至少一個鞋類中腳部之掃描較佳，以容許同時兩組鞋類中腳部之掃描更佳。舉例而言，pedCAT^® 掃描在z方向上具有533個等距高度之x及y方向上之950x950個像素的多個水平平面(等距間隔)，使得解析度在所有三維中相等。體積資料集由總量為950x950x533=4.81億個立體像素構成，其乘以每一立體像素之體積給出178公升之一總掃描體積，此容許掃描兩組鞋類中腳部。電腦宜使用在成像機中從掃描步驟獲得的影像作為建構插入鞋類中之腳部之一三維影像的輸入。此影像宜係數位的。至少一個鞋類中腳部的影像以使用具有至少0.1 mm³ 較佳，以至少0.2 mm³ 更佳，以至少0.3 mm³ 最佳，且以至多1.0 mm³ 較佳，以至多0.7 mm³ 更佳，以至多0.4 mm³ 最佳之體積的立體像素。舉例而言，市售pedCAT^® 之最小解析度約為每立體像素0.37 mm³ ，其中dx、dy及dz各約為0.72 mm。此意謂著，可解析低於1 mm之特徵，從而容許根據本發明之最佳鞋內底生產。宜使用一電腦來產生插入鞋類中之腳部的三維影像。此電腦可被整合於成像機中或係一單獨單元，但最好經連接至成像機以促進簡單且快速資訊交換，從而促成本發明。電腦宜經連接至一顯示器，用於在顯示器螢幕上數位地呈現腳部、鞋類及/或其等兩者的影像。根據一較佳實施例，本發明係關於一種使用一撓性容器之方法。撓性容器宜包括包圍一內部空間之至少兩個側。該等側宜係由撓性材料(較佳地一塑膠)製成。適當塑膠之實例係聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯乙酸乙烯酯(EVA)等。內部空間包括至少一個隔室，其中至少一個隔室之各者宜具有至少一個入口。內部空間宜具有至少2個或最好超過2個隔室，且宜具有高達50個(例如高達20個)隔室。至少一個隔室之各者宜具有一入口。一介質宜可透過入口被引入至至少一個隔室中以充滿隔室。隔室可歸因於介質之外流而放氣。可藉由手或使用一泵來完成介質內流及/或外流，該泵宜係由電腦控制。介質之實例係空氣、對比流體或水。在適當介質及/或撓性容器之選擇中，宜可使用成像機使介質及/或容器成像(即，提供與成像機之對比或在影像中「可見」)。根據此實施例，方法包括將一撓性容器插入鞋類中，且隨後插入腳部，且接著掃描。基於腳部、鞋類及/或掃描程式的特性，適當地選擇撓性容器的大小。在掃描之前、期間或之後，使用介質充滿撓性容器之一或多個隔室。視情況，使一或多個隔室放氣。撓性容器幫助判定鞋類中之腳部的最佳擬合。本發明進一步係關於一種使用下列步驟之鞋內底設計程序： - 使用來自成像機之成像資訊； - 判定腳部與鞋類之一內表面之間之一空間；及 - 設計充填腳部與鞋類內表面之間之空間之至少部分之一鞋內底。電腦宜在鞋內底設計程序期間使用經儲存之演算法，如在下列步驟中解釋，且可自其等推導。鞋內底設計步驟宜使用一可視化模組。此一模組使一人類受試者(例如，病人或最好是健康照護提供者)能夠評估設計程序及/或中間或最終鞋內底設計，且可能地應用校正或調整。鞋內底設計步驟較佳地使用一或多個調整模組。舉例而言，可藉由判定信號強度及信號雜訊比而檢查來自成像機之原始成像資訊之品質。雜訊一般由一背景位準(對一給定設置通常係一致的)加上取決於經掃描材料之類型及分佈之額外散射構成。低於背景位準之任何信號強度(對應於非常小質量密度區)一般無法與背景區分且因此一般無法識別。藉由所關注相位之信號之間的對比(例如，空氣與組織、或空氣與皮革、或組織與骨或空氣與骨之間的強度差)給定信號品質，其中空氣具有零信號強度。具有極小對比度之相位可難以區分，而大量散射可減小不同相位之間的對比度且因此負面影響影像信號品質。鞋內底設計步驟可使用一影像清洗程序。較佳地，一鞋類中腳部掃描針對背景校正且(若必要且可能)針對散射校正。較佳地從影像之信號之分佈(特定言之從水平面中之信號之平均衰減)自動判定受關注區(ROI)。選擇ROI內側之信號一般將掃描體積降低至約30公升。使用預定相位強度值，不同相位在掃描體積資料中較佳地此區分，且因此，可在3D中成像及識別物件(空氣、腳部組織、腳部骨、鞋類)之不同部分。判定腳部與鞋類之間的空間較佳地基於成像程序之影像輸出。判定腳部與鞋類內表面之間的一空間較佳地涉及判定腳部之一或多個元素之位置、判定鞋類之一或多個元素之位置及隨後判定腳部與鞋類內表面之間的一空間。較佳地，亦判定空氣之位置。較佳地，判定腳部之位置包括判定腳部之硬組織之位置及/或判定腳部之軟組織之位置。針對最佳舒適度及與鞋類之擬合，較佳地判定其等兩者。腳部之硬組織元素之重要實例為骨及趾甲。在一較佳實施例中，判定腳部之骨及趾甲之位置。硬組織之其他實例為內部骨結構、外部骨結構及金屬元素。腳部之軟組織元素之重要實例為皮膚、結締組織、肌肉、血管、韌帶及肌腱。脂肪係一進一步實例。較佳地，至少判定腳部之皮膚之位置。鞋類之元素之重要實例為內表面(尤其為內鞋底)、鞋類內側上之其他鞋類表面及後跟部之位置。較佳地，至少判定(鞋類之)內鞋底之位置。作為鞋內底設計步驟之部分，較佳地判定腳部及/或鞋類之元素之位置，且更佳地判定其等相對位置。在一較佳實施例中，判定腳部骨之相對位置(相對於彼此及/或相對於空氣及/或相對於另一腳部及/或相對於鞋類元素之位置)。可比較此資訊與儲存於電腦中之資訊(例如，正常相對腳部骨位置模型之資訊)。較佳地，三維且較佳地數位地進行空間判定。根據本發明，較佳地藉由選擇一或多個影像層及/或對其他影像層應用至少一些透明度而判定影像中之腳部組織及/或鞋類及/或空氣之位置。由於腳部、鞋類及空氣之不同元素具有一不同密度，故其等產生不同對比度。較佳地藉由選擇對應於藉由成像腳部組織及/或鞋類及/或空氣產生之對比之對比度範圍而判定影像中之腳部組織及/或鞋類及/或空氣之位置。在一較佳實施例中，判定圍繞腳部之鞋類內之氣穴(空的空間)。較佳地從腳部之成像資訊之邊界及鞋類之邊界來識別氣穴。此較佳地涉及判定不同相位之對比度之間的邊界及更佳地判定腳部外邊界、鞋類外邊界、腳部與鞋類之間的邊界及鞋類內之空的空間(空氣)。較佳地，判定腳部與鞋類之間的邊界，尤其在腳部接觸鞋類之位置處(即，在不存在空氣之位置處)。較佳地，額外判定骨與組織之間的邊界。較佳地，鞋內底設計程序使用一或多個此等元素之相對位置(在3D中)。較佳地，鞋內底設計程序使用鞋類內側之氣穴，更佳地使用鞋類內側及腳部下方、鞋類之內鞋底之上方及腳部下方之氣穴。較佳地，鞋內底設計程序進一步使用腳部及鞋類之相對位置(尤其在不存在空氣之位置處)。較佳地，鞋內底設計程序亦使用相較於其他元素之任一者之腳部之骨之相對位置(在3D中)。較佳地，鞋內底之下輪廓藉由透過氣穴之下區內插且擬合一輪廓而建構。較佳地，腳部及/或鞋類之位置亦用於判定(例如，不存在氣穴之位置之)下輪廓。在特定位置處，鞋類與腳部之底部之間可不存在任何空間或氣穴(例如，在其等彼此接觸之位置處)。在此等接觸點處，可不存在任何空氣或氣穴。此產生緊密遵循鞋類之內鞋底之一形狀。較佳地藉由透過氣穴之頂部(上)區內插且擬合一輪廓以產生遵循腳部底部之外形之一形狀而建構鞋內底之上輪廓。較佳地，腳部及/或鞋類之位置可用於(例如)不存在氣穴之位置。較佳地，下輪廓之擬合使用大於上輪廓之一平滑因數。已發現此導致一更佳擬合，可能反映腳部一般具有比鞋類內側更多之細節(形狀變化、特徵)。因此，鞋內底之上輪廓較佳地展現比下輪廓更多之細節(即，下輪廓更平滑)。一較佳方法在鞋內底設計程序之成像資訊中使用氣穴。具體而言，經選擇之氣穴形成腳部之下部與鞋類內側之上部之間的空隙(cavity)。一空隙之立體像素座標可儲存為C_Ca _vity = [x,y,z]_Ca _vity 。已發現將空隙座標投射至x,y平面上以判定2D中之空隙之外形係有幫助的。此等投射可在z平面中進行，從而建構2D空隙外形之一3D影像。分別從最低及最高空隙點計算空隙之下輪廓及上輪廓。此可在數學上表達為在各(x,y)處採用z₁ = minimum(z)及z₂ = maximum(z)。此較佳程序產生輪廓座標C_Profiles = [x,y,z₁ ,z₂ ]_Profiles 。較佳地從此等兩個空隙輪廓擬合下輪廓及上輪廓。輪廓中之任何間隙可經內插且非所要之特徵(例如，歸因於雜訊)可經平滑化。此較佳地產出下鞋內底輪廓及上鞋內底輪廓之一連續且平滑3D描述。下輪廓較佳地比上輪廓更平滑，此係由於上輪廓較佳地保留更多細節以改良鞋內底擬合。此較佳地藉由對平滑化參數使用不同設定而完成。較佳地，該等擬合隨後儲存為座標C_Fits = [x,y,z₁ ,z₂ ]_Fits 。如上文討論之實施例中解釋，可在成像步驟期間使用一撓性容器。類似於使用氣穴，藉由撓性容器提供之成像資訊中之對比度差可用於透過撓性容器之下對比區及上對比區擬合一下輪廓及上輪廓，以建構鞋內底之一下輪廓及上輪廓。根據本發明，較佳地判定腳部骨之解剖上定位。已發現，可使用本發明之鞋內底解析腳踝區外側之嚴重醫療病症，從而容許腳部骨骼錯位之再定位。醫療病症通常涉及補償兩個腳部之間的任何不對稱性之人體部分，從而造成大量抱怨。舉例而言，當問題起因於左側腳踝區域與右側腳踝區域之間的不對稱性時，患有脊柱側彎之受試者(脊柱畸形之一側向曲率)幾乎始終裝配治療鞋來矯正其等之總體身體骨骼對準，而患有叢發性頭痛之受試者已藉由客製化治療鞋內底而成功治療。腳踝區外側之受影響區域通常包含膝蓋、臀部及背部，但可沿著脊柱延伸至肩部、頸部及頭部。腳部係骨骼之基礎，實際上為身體剩餘部分奠定基礎。任何誤構形將影響支撐身體部分。腳部骨骼問題(諸如骨錯位、腿部長度差異或一般不良姿態)皆沿著骨骼向上延伸，在各種肌肉群中之錯位及張力，該等肌肉群將嘗試調整至所得非對稱性。已發現，使用本發明之鞋內底提供可減小醫療抱怨之解剖上矯正。此等可起因於骨骼錯位(例如，骨之長度或定位之差異)。益處包含緩解慢性疼痛、更佳之姿態及防止(進一步)損傷。另外，本發明甚至容許歸因於將恢復之骨骼錯位之損傷。因此，本發明亦係關於判定腳部骨之解剖上定位(較佳地為腳部骨相對於彼此及/或相對於其他組織及/或空氣之定位)。此容許判定是否需要腳部之任何所需解剖上矯正。可比較腳部骨之解剖上定位與正常腳部骨定位(例如，可從電腦擷取(像是儲存於電腦中之一資料庫中)及/或藉由健康照護提供者進行比較)，且可識別任何偏差。較佳地，藉由與健康受試者之骨位置比較而判定任何解剖上的矯正。解剖上矯正較佳地經轉譯至鞋內底設計之一調整。至鞋內底設計調整之轉譯較佳地至少部分基於儲存於電腦中之演算法。較佳地對上輪廓(鞋內底之頂部)及/或內鞋內底結構中之特定位置作出用於矯正腳部骨定位之對鞋內底之調整。鞋內底之下輪廓一般與鞋類之內側擬合。最後，鞋內底之上輪廓在使用中最終呈現腳部之底部之最佳、經矯正位置。此意謂著，在特定位置處，可添加一些材料，為鞋內底提供額外厚度，以(例如)在一不同位置中推動骨。移除材料以為腳部提供更多空間亦係可能的，此應係必要的。此外，在特定位置處可需要或多或少支撐件，此可藉由在該等位置處(在上輪廓之表面上及/或在鞋內底之內側上更深處及可能在一更寬區域中)提供不同結構及/或材料而達成。一實例係針對平腳部調整之對鞋內底之一矯正。對上輪廓及/或內鞋內底結構之調整包含添加材料至鞋內底或自其移除材料及/或改變鞋內底之結構。本發明呈現鞋內底設計之一靈活程序，很大程度上容許客製化。在判定空間(腳部與鞋類之間，較佳地在腳部下方且在鞋類之內鞋墊(foot bed)上方)之後，較佳地數位設計一鞋內底。設計鞋內底以充填腳部與鞋類之內表面(較佳地腳部下方之鞋類之內表面(即，鞋類之內鞋墊))之間的空間之至少部分。較佳地，設計鞋內底以針對腳部之至少(較佳地部分)表面(長度及寬度)覆蓋鞋類之內鞋墊。鞋內底設計程序較佳地判定鞋內底之各部分、厚度及/或待使用之材料類型。此判定係基於空間之大小及位置，較佳地基於骨位置。在一較佳實施例中，根據演算法及/或人類專家使用鞋類之功能性。鞋類之預期功能性可(例如)係關於鞋類用於之活動類型及/或以之為物件之矯正。鞋內底生產能力可進一步影響鞋內底設計(尤其為材料之選擇)。鞋內底包括一或多種材料。可(例如)以不同方式處理一種材料，此可導致兩種(或兩種以上)化學或物理上不同之材料。在一較佳實施例中，鞋內底設計係基於擬合輪廓。一些細節可復原至一區中之上輪廓，例如若擬合已過度平滑化，而可進一步平滑化其他細節。針對對腳部骨骼之所需解剖上的矯正額外調整上輪廓。鞋內底之上輪廓及下輪廓宜係基於上文提及之擬合輪廓。在本發明之一項實施例中，經擬合之上輪廓隨後與上空隙值組合以產生鞋內底之一最終上輪廓。在擬合後之與上空隙輪廓之此組合容許(至少部分)復原之前在擬合程序期間已平滑化之細節特徵(例如，在鞋內底設計之前上輪廓處)。在另一實施例中，上輪廓之起始擬合程序係較不嚴格的，且上輪廓相較於下輪廓宜係較不擬合的。如上文解釋，可針對對腳部骨骼之所需解剖上的矯正額外調整上輪廓。此程序導致座標C_Profiles = [x,y,z₁ ,z₂ ]_Profiles 。可能需要額外平滑化以產生一均勻設計而無非所要之粗糙度(諸如釘)。此宜係藉由使用一2D高斯濾波器之C_Profiles 的廻旋來完成。宜針對最小及/或最大鞋內底厚度需求(較佳地隨後)來檢查下輪廓及上輪廓之間的距離。宜藉由將該等輪廓進一步移開或移近來做距離調整。宜至少使用一最小距離來分離在任何點處之兩個輪廓。若影像之下輪廓對比上輪廓上之任何點之間的距離變得過小(該等輪廓過於靠近或甚至交叉)，則宜將該等輪廓之一或多者之至少部分移動一距離，使得達到該等輪廓之間之一最小距離。在一項實施例中，整個鞋內底的厚度增加，鞋內底之另一部分的厚度增加。因此，鞋內底設計宜至少具有一最小厚度。類似地，檢查該等輪廓之間的距離以不超過最大鞋內底厚度。最小鞋內底厚度以至少0.1 mm較佳，以至少0.5 mm更佳，以至少1 mm最佳。最大鞋內底厚度以至多100 mm較佳，以至多60 mm更佳，以至多10 mm最佳，且尤其以至多5 mm又更佳。鞋內底設計之邊緣宜經修剪，其中以至少在沿著鞋內底之邊緣之一些位置處具有至少0.1 mm 較佳(例如，宜至少為周長之5%，且例如，宜至多為周長之90%)，且最好是沿著輪緣之至多10 mm。在一項實施例中，鞋內底大小減小一百分比(例如，從0.5至5%)。減小鞋內底輪廓之外側將容許最終鞋內底較輕易放置於鞋類內側。亦可修剪邊緣以為邊緣給定一特定形狀。舉例而言，邊緣可經製成較不尖銳、較圓或彎曲的，容許較輕易放置於鞋類中。為提供一內鞋內底結構，宜連接下輪廓及上輪廓。為連接兩個輪廓，宜在鞋內底設計之下輪廓及上輪廓的外形之間產生額外點之一帶。此外額外點形成一連接帶。該帶之點宜依與輪廓之解析度相同的解析度相間隔。下輪廓及上輪廓組以及連接帶一起形成具有座標C_Design = [x,y,z]_Design 之一閉合3D內鞋內底體積。宜從內鞋內底體積之該等點建構頂點V_Design = [x,y,z]_Design 及面F_Design = [#l,#2]_Design 。該等頂點列出該等點之唯一、有序座標，且該等面列出點之間的連接，其等宜係藉由三角測量計算。遵循此等步驟，閉合內鞋內底體積現由一組鄰接三角形構成。隨後宜計算一3D邊界輪廓，其依一特定緊密度跨過頂點。緊密度參數值之範圍係從針對凸包(convex hull)(最大圍繞體積)之0至針對最精巧物件(含有所有頂點之最小體積)之1。一緊密度參數值用作儘可能接近1，使得較佳地不發生洩露(周圍輪廓中之間隙)。愈接近0之值為輪廓提供愈多平滑性，此係由於細節係陷沒於所得物件內。所得3D物件具有已知表面面積及已知體積。宜藉由將頂點之立體像素單元轉換為毫米、距離(諸如局部鞋內底厚度)轉換為mm、表面面積轉換為mm² 且體積轉換為mm³ 來完成鞋內底設計。基於藉由一操作者程式化及/或預設定之需求，可從可用內鞋內底結構之一列表作出一選擇。受試者、健康照護專業人員及/或電腦可從諸如列印材料、鞋類類型、功能性、體重、對水分及空氣遷移(呼吸)之開放度等因數來選擇此等需求。宜藉由執行認證檢查來驗證鞋內底設計之結果。隨後，設計資料(頂點及面)宜被寫入至一STL檔案。視情況使用另一鞋類中腳部之成像資料來重複程序。本發明進一步係關於一種使用下列步驟之鞋內底製備程序： - 將鞋內底設計提供至一印表機；及 - 使用印表機來列印鞋內底。宜將待列印之鞋內底之設計饋給印表機，其宜係基於初始成像程序。鞋內底設計包含關於鞋內底之尺寸的細節(包含外形狀、長度及寬度及(重要的)厚度)及關於待使用之材料的細節(即，在哪一位置處使用該等材料)，且宜包含鞋內底之硬度、撓性及彈性之一指示。關於外鞋內底及內鞋內底設計之資訊宜被儲存為一STL檔案，其含有頂點(座標)及面(連接)。在本發明之一鞋內底之情況中，本發明之印表機可使用一切割方法，但宜藉由添加材料之連續層，使用一積層程序(additive process)來產生三維物件。此等印表機通常稱為3D印表機。用於生產鞋內底之印表機宜係三維(3D)印表機。三維印表機中之生產通常被稱為3D列印。藉由鞋內底之外形狀及內鞋內底結構來判定列印材料之配置。該配置可使用貫穿整個鞋內底之相同圖案中之單一材料或使用經配置於不同稠密性及/或圖案中之一或多種材料。通常較佳地以最接近滿足鞋內底之需求之最簡單情況開始且接著藉由調整材料性質且增加複雜度(諸如使用額外圖案列印、變化材料稠密性及/或額外使用其他材料)而解決任何剩餘差異。列印材料之選擇亦可限於可用列印技術所支援者。最終設計在於從均勻至不均勻之兩個極端之間的一系列複雜度選項。可用內鞋內底結構包含(但不限於)連續且多孔類型，或換言之：圍繞可選孔之區域。在此等區域內，一圖案可經列印而具有不同程度之稠密性以影響材料性質。一圖案由分層多邊形構成，針對簡單情況，分層多邊形係三角形、方形、五邊形、六邊形等。雖然層可彼此堆疊，但針對多數設計，該等層具有不同定向。舉例而言，層可相對於彼此偏移或旋轉。蜂巢狀結構(其等係六邊形之規則偏移層)有利於此等目的。習知桌上型3D印表機使用熔化之塑膠來建置一模型，但存在可經3D列印之許多其他材料，此等材料要求其等自身類型之3D印表機。可使用一系列材料列印客製化鞋內底，該等材料包含(但不限於)合成塑膠、固體泡沫體、紡織品、紙及金屬。較佳類型之材料係光聚合物及撓性樹脂。3D列印中普遍使用之塑膠係具有黏性及彈性兩種性質之各種成分之合成聚合物(通常為共聚物或聚合物之混合物)。此等材料包含熱塑彈性體(TPE)、合成橡膠、黏膠、合成紡織品、泡沫體及此等材料之複合物(諸如碳纖維強化聚合物)。自然非合成材料亦可用於鞋內底之3D列印，諸如纖維素纖維及金屬粉末。熱塑彈性體(諸如聚乙烯乙酸乙烯酯(EVA))係具有黏彈性之無定形聚合物(既係熱塑性的又係彈性的)。合成橡膠(諸如聚氯平(polychloroprene)(氯丁橡膠(neoprene)))係具有類橡膠性質之彈性體，其模擬天然橡膠(諸如聚異戊二烯)。合成黏膠可係單體黏膠(諸如氰基丙烯酸酯(超強黏膠))或由各式各樣聚合物製成。合成紡織品(諸如低摩擦力織物及Gore-Tex拉伸聚四氟乙烯(PTFE，即，Teflon)箔)可比天然產品更平滑、更牢固且更防水且廣泛用於諸如醫療紡織品、運動裝、機車裝及航行裝之事物。泡沫體(諸如膨脹聚苯乙烯(聚苯乙烯樹脂泡沫體))可經列印而具有不同滲透性，在從開放、高度多孔且輕量至經封閉而具有在一實體、稠密基質中的小氣泡或作為一混合物)的範圍中，其組合剛性金屬(stiff metal)與軟、多孔橡膠。紙模型藉由將紙張膠合至層中而3D列印，該等層經精確且精細切割且使用墨水著色，而金屬模型透過雷射燒結鋁、黃銅、銅、鋼、銀、金及鉑粉末而列印。用於客製化鞋內底之印表機之類型具有不同列印技術，其繼而取決於所使用之材料。此等包含(但不限於)表1中列出者。較佳地方法係熔融沈積模型化(FDM)(其可處置各式各樣材料)及數位光處理(DLP)(其比常用之立體微影術(SLA)更新且更具維護成本效率)。表1：3D印表機類型、技術及材料

多種3D列印技術係可用的，此等3D列印技術包含燒結及數位光處理(DLP)。燒結使用雷射來加熱聚合物材料。DLP使用光及光聚合物。DLP相對便宜且鑒於其一般較小之大小可撓性移動且放置。用於生產鞋內底之較佳地材料具有至少20之一硬度。較佳地，硬度小於120，更佳地小於100，最佳地小於90。根據本發明，使用ASTM D2240類型A標度來判定蕭氏硬度。此等值有時表示為20A、120A、100A及90A。用於藉由燒結製備本發明之鞋內底之一適當材料之一實例係TPU 92，其中TPU表示熱塑性聚氨酯且92表示蕭氏硬度92A且作為來自比利時魯汶之iMaterialise之「類橡膠」可用。使用DLP處理之另一適當材料係美國馬薩諸塞州Sommerville之Formlabs公司之Formlabs Flexible，其具有90%之一伸長率、5.9至6.6 mPa之抗拉強度及80至90A之硬度。在已產生鞋內底後，鞋內底較佳地插入鞋類中。隨後，腳部插入於鞋類中。此容許(例如)確認腳部與鞋類之間的擬合事實上係最佳的。視情況，可對具有鞋內底之鞋類中之腳部進行一進一步影像掃描。本發明較佳地使用一電腦，其較佳地連接至一顯示器。電腦較佳地經調適以使用影像資料判定一腳部與鞋類之一內表面之間的一空間，且較佳地電腦經調適以設計腳部與鞋類內表面之間的空間之至少部分之一鞋內底。根據本發明，電腦較佳地使用較佳地載入於機器可讀媒體(諸如記憶體卡及磁碟)上之軟體。較佳地，電腦實施方法包括具有所指示功能性之一或多個下列模組： - 掃描模組：引導X射線機來掃描物件且收集掃描結果(物件之影像)。此模組較佳地整合於成像機中； - 輸入模組：接收及/或組合輸入(物件之影像，視情況使用撓性容器)且視情況將資訊轉換為另一格式，以形成適用於分析模組中之進一步處理之輸入； - 演算法模組：儲存且提供演算法以用於計算最佳鞋內底設計； - 分析模組：使用演算法轉換影像輸入為最佳鞋內底設計； - 調整模組(選用，但較佳的)：藉由受試者或較佳地健康照護提供者手動調整及/或藉由一電腦自動調整鞋內底設計； - 視覺化模組(選用，但較佳的)：顯示掃描物件及/或(最佳)鞋內底設計； - 報告模組：在程序期間或在程序之後根據所儲存表單報告掃描、計算及/或列印程序之狀態資訊，且報告(最佳)鞋內底設計且使之可用；及/或 - 輸出模組：數位地使鞋內底設計可用。為支援此等模組，電腦實施方法如下使用其他模組: - 檔案管理模組：保存、擷取及/或刪除資訊；及 - 軟體管理模組：測試軟體，提供使用者介面及/或確保IP安全性。已發現本發明尤其有助於改良腳部與鞋類之間的擬合且具有一般適用性。本發明容許針對一般鞋類而亦針對可綜合考慮一腳部之特殊鞋類製備鞋內底。此特殊鞋類要求調整腳部或身體且實例係高跟鞋、尖鞋類尖端、矯形鞋、窄鞋楦、高效能運動鞋、跑步鞋、冰鞋、風浪板、靴、運動靴、滑雪靴及/或另平鞋底拖鞋。類似地，本發明容許針對一般腳部或特殊腳部製備鞋內底以改良與鞋類之擬合。此等特殊腳部包含醫學上受損的腳部(諸如具有骨及/或軟組織疾病或畸形)。本發明進一步係關於包括一成像機、一電腦及一印表機之一系統。成像機、電腦及印表機較佳地在一電子網路中連接。較佳地，成像機經調適用於產生一腳部及一鞋類之影像。較佳地，電腦經調適用於根據影像判定腳部與鞋類之間的一空間。較佳地，印表機係經調適用於針對腳部與鞋類之間的空間產生一鞋內底之一三維印表機。系統較佳地包括經調適以固持鞋類之至少一塊之一成像機。若系統包括更佳之兩塊鞋類，則可更佳地考慮鞋類之承重，而總成像效率增大。較佳地，鞋類存在於成像機中，更佳地作為一鞋類中腳部，且更佳地，系統包括兩組鞋類中腳部。較佳地，成像機產生三維影像。較佳地，成像機係一X射線機。較佳地，3D印表機經調適鞋內底係三維的。圖之詳細描述 圖1展示本發明之一較佳實施例之一流程圖。在步驟1中，腳部經插入鞋類中且在CurveBeam pedCAT^® 成像機中掃描。在步驟2中，針對一鞋內底之設計提供影像。在步驟3中，針對鞋內底之製備提供鞋內底設計。圖2展示本發明之步驟2之一較佳實施例之一流程圖。 A．表示輸入模組以接收物件之影像(視情況使用撓性容器以用於在分析模組中進一步處理)； B．表示演算法模組以提供用於計算最佳鞋內底設計之演算法； C．表示分析模組以使用演算法將影像輸入轉換為最佳鞋內底設計； D．表示調整模組，容許一專家手動調整鞋內底設計； E．表示報告模組以提供鞋內底設計； F．表示可視化模組以顯示掃描物件及/或鞋內底設計；及 G．表示輸出模組以數位地使鞋內底設計可用(例如，用於在一三維印表機中列印)。圖3展示踝部高度之一水平圖塊之一2D影像，其中可識別空氣(1)、鞋類(2)、組織(3)及骨(4)。圖4展示一鞋類(2)內側腳部(9)之3D影像；使用不同影像透明度，可在圖之右側底部區分腳趾及腳趾甲，而在較高處可區分腳部骨(4)。此圖繪示根據上文描述之本發明產生之影像容許從材料之不同密度來識別鞋類(2)物件中之腳部(9)(如皮膚、骨(4)、軟組織(3)、脂肪)、鞋類(2)及/或腳部(9)之空氣(1)的不同部分。此等不同密度係反映在影像的不同對比度中。藉由應用透明度至一或多個層及/或選擇特定對比度範圍，可識別不同組織且判定其等位置。圖5a展示從掃描識別之鞋類(2)內側之氣穴(1)。應注意，白色區域表示偵測到無空氣且(例如)直接接觸鞋類之內鞋底之腳部底部的位置。圖5b展示腳部(其自身不展示)下方鞋類內側之氣穴(1)的下輪廓，而圖5c展示腳部(其自身不展示)下方鞋類中之氣穴(1)的上輪廓。圖5d展示鞋類(其自身不展示)與腳部(其自身不展示)之間之氣穴之經組合下輪廓及上輪廓、表示腳部與鞋類之一內表面之間之空間(1)之下與上輪廓之間的距離。圖6a展示從圖5b中展示之下輪廓設計之鞋內底(14)的下輪廓，而圖6b展示從圖5c中展示之上輪廓設計之鞋內底(14)的上輪廓。圖6c展示鞋內底輪廓(14)之下輪廓及上輪廓的組合，其中兩個輪廓之間之一空間(1)表示受試者之腳部與鞋類之一內表面之間的空間。圖7展示具有下輪廓及上輪廓及一輪緣之鞋內底(14)設計。此設計具有一最小厚度及一內部結構。此設計之資料檔案可發送至一3D印表機用於列印。圖8展示根據本發明之一尤其較佳之系統，其包括在一電子網路(8)中連接之至少一個成像機(5)、至少一個電腦(6)及至少一個印表機(7)。成像機(5)包括固持至少一個鞋類(2)及較佳地至少一個鞋類(2)中腳部(9)之一掃描體積(15)。成像機(5)較佳地包括一X射線源(10)及一偵測器(11)。在圍繞至少一個鞋類(2)中腳部(9)之一組堆疊圓形路徑(12)中，源(10)及偵測器(11)經對準且具有平移及旋轉運動自由度，從而容許整個體積之掃描。成像機(5)經調適用於當腳部(9)插入鞋類(2)中時產生一腳部(9)及鞋類(2)之影像。電腦(6)包括經調適用於顯示影像之一顯示器(13)。電腦(6)經調適用於從影像判定腳部(9)與鞋類(2)之間的一空間(1)(有時稱為空氣)。電腦(6)經調適以從影像識別腳部骨及其等對準。電腦(6)經調適以使用腳部與鞋類之間的空間設計一鞋內底(14)以及腳部骨對準。印表機(7)較佳地係經調適用於針對腳部(9)與鞋類(2)之間的空間產生一鞋內底(14)之一三維印表機。此鞋內底(14)較佳地支撐鞋類(2)中之腳部(9)且可矯正腳部骨對準。實例當穿高跟鞋時經受不適及疼痛(尤其在一較長時間段內)之一女人之腳部在穿鞋同時在一CAT掃描中成像。穿高跟鞋之受試者以正常姿態靜止站立於CurveBeam pedCAT^® 機中，其中兩個腳部平行定位且其中腳部在花費兩分鐘之掃描期間承受整個重量。使用一低劑量X射線束雙側執行掃描。成像資料經處理且儲存為一組壓縮DiCOM檔案。載入軟體之一電腦針對兩個腳部使用DiCOM資料及設計鞋內底。首先，電腦建構鞋中之掃描腳部之一3D影像。接著，單獨針對各鞋中腳部，提取內鞋、外腳部及腳部骨骼之輪廓。後續鞋內底設計程序產生鞋底座之一輪廓、腳部底部之一輪廓及腳部骨錯位之程度。計算鞋內側與腳部底部之間的一精確擬合，以及對腳部骨之所需位置矯正。軟體接著設計遵循鞋及腳部兩者之確切外形(以透過一完美擬合提供舒適及支撐)且提供結構支撐(透過對鞋內底之上輪廓之調整)之鞋內底。電腦上之軟體藉由比較經量測骨位置與健康腳部之現有腳部骨骼位置模型判定結構矯正。對腳部骨位置之結構矯正經轉譯為對鞋內底支撐之調整(諸如具有額外厚度之局部貼片)。可使用一撓性容器擴增掃描程序，撓性容器經插入於腳部鞋底與鞋之間且在掃描之前(至少部分)使用空氣或一流體充滿。撓性容器可用於增加掃描及影像品質且改良擬合。手動進行撓性容器之充滿，但較佳地使撓性容器之充滿自動化。電腦產生之鞋內底設計由足科醫師予以視覺判斷，隨後發送至一3D印表機。列印一般取決於設計結構、列印材料及列印技術。所得鞋內底係對掃描腳部與鞋組合之一完美客製化擬合，其中存在額外特徵來矯正腳部骨之錯位。女性受試者接納兩個鞋內底，一左側鞋內底及一右側鞋內底。鞋內底各在其等各自鞋中擬合。本發明提供大量益處，大幅減少各種不適、顯著增大站立、行走及爬樓梯時穿高跟鞋之舒適度且容許受試者更長時間穿該等鞋。結構支撐減小起因於腳部骨錯位之疼痛。客製化擬合鞋內底良好地用作腳部鞋底與內鞋之間的介面，使得鞋變為腳部之一延伸部。另外，獨立判斷受試者之姿態為已改良。

1‧‧‧步驟/空氣/空間2‧‧‧步驟/鞋類3‧‧‧步驟/組織4‧‧‧骨5‧‧‧成像機6‧‧‧電腦7‧‧‧印表機8‧‧‧電子網路9‧‧‧腳部10‧‧‧X射線源11‧‧‧偵測器12‧‧‧圓形路徑13‧‧‧顯示器14‧‧‧鞋內底15‧‧‧掃描體積A‧‧‧輸入模組B‧‧‧演算法模組C‧‧‧分析模組D‧‧‧調整模組E‧‧‧報告模組F‧‧‧可視化模組G‧‧‧輸出模組

圖1展示本發明之方法之步驟之一圖示。圖2展示用於本發明之電腦模組之一圖示。圖3展示踝部之一影像之一圖示。圖4展示一高跟鞋中之一腳部之一圖示。圖5a展示具有在一腳部下方之鞋類內側之暗色氣穴之一影像之一圖示。圖5b展示一腳部下方之鞋類內側之氣穴之下輪廓之一圖示。圖5c展示一腳部下方之鞋類內側之氣穴之上輪廓之一圖示。圖5d展示一腳部下方之鞋類內側之氣穴之經組合下輪廓及上輪廓之一圖示。圖6a展示鞋內底之下輪廓之一圖示。圖6b展示鞋內底之上輪廓之一圖示。圖6c展示鞋內底之下輪廓及上輪廓兩者之一圖示。圖7展示具有下輪廓及上輪廓及一輪緣之鞋內底之一圖示，其中內結構被填滿。圖8展示根據本發明之一系統之一圖示。

1‧‧‧空間

2‧‧‧鞋類

5‧‧‧成像機

6‧‧‧電腦

7‧‧‧印表機

8‧‧‧電子網路

9‧‧‧腳部

10‧‧‧X射線源

11‧‧‧偵測器

12‧‧‧圓形路徑

13‧‧‧顯示器

14‧‧‧鞋內底

15‧‧‧掃描體積

Claims

一種藉由下列步驟針對經插入鞋類中之一腳部製備一鞋內底之方法：將該腳部插入該鞋類中；將插入該鞋類中之該腳部定位於一成像機中；使用該成像機來掃描經插入該鞋類中之該腳部；判定該腳部與該鞋類之一內鞋底之間之一空間；及設計充填該腳部與該鞋類內鞋底之間之該空間之至少部分之一鞋內底。
如請求項1之方法，其中該鞋內底設計被提供至一印表機以產生該鞋內底。
如請求項1或2之方法，其中該鞋類在該掃描期間係在該成像機中之一固定位置中。
如請求項1或2之方法，其中該成像機產生該腳部在該鞋類中之一數位、三維影像。
如請求項1或2之方法，其中首先將一撓性容器插入該鞋類中，且隨後將該腳部插入該鞋類中。
如請求項5之方法，其中該撓性容器具有一或多個隔室，在使用該成像機之該掃描之前、期間或之後，使用一介質來充滿該一或多個隔室。
如請求項1或2之方法，其中判定該腳部與該鞋類之一內鞋底之間之該空間包括：判定該腳部之一或多個骨及/或軟組織及/或皮膚及該鞋類之該內鞋底的位置。
如請求項1或2之方法，其中三維且數位地進行該空間之判定。
如請求項1或2之方法，其中在一顯示器上呈現在該鞋類中之該腳部之該影像。
如請求項1或2之方法，其中經插入一第二鞋類中之一第二腳部經定位於該成像機中，且使用該成像機來掃描，其中判定該第二腳部與該第二鞋類之一內鞋底之間之一空間，且設計充填該第二腳部與該第二鞋類內鞋底之間之該空間之至少部分之一鞋內底。
如請求項1或2之方法，其中鞋類中之該左腳及鞋類中之該右腳同時使用該成像機掃描。
如請求項1或2之方法，其中判定該腳部與該鞋類之該內鞋底之間之一空間包括：使用來自該成像機之影像資料；及產生在該鞋類中之該腳部之三維輪廓。
如請求項1或2之方法，其中設計充填該腳部與該鞋類內鞋底之間之該空間之至少部分之該鞋內底包括：產生該鞋內底之一數位三維影像，該數位三維影像具有遵循該鞋類內鞋底之一下輪廓、具有遵循該腳部之該底部之一上輪廓，且具有連接兩個輪廓之一內鞋內底結構。
如請求項1或2之方法，其中該成像機產生一X射線電腦斷層攝影掃描。
一種包括在一電子網路中經連接之一成像機、一電腦及一印表機之系統，其中該成像機經調適用於產生一腳部在一鞋類中之一三維影像，該電腦經調適用於根據該影像來判定該腳部與該鞋類內鞋底之間之一三維空間，且該印表機係經調適用於針對該腳部與該鞋類之該內鞋底之間之該空間來產生一鞋內底之一三維印表機。
如請求項15之系統，其中該成像機經調適以固持至少一件鞋類。
如請求項15或16之系統，其中其中該成像機為一X射線電腦斷層攝影掃描器。