以人工智能創新人體工學設計鞋履
2021年，全球約5.37億的成年人患有糖尿病，預計到2030年，病患人數將增至6.43億。糖尿病者逐漸增加，治療和預防糖尿病潰瘍為經濟、社會和公共衞生帶來沉重的負擔，同時嚴重影響糖尿病患者的生活質量。糖尿病患者鞋履和鞋墊的設計，目的是減少足底壓力、足部疼痛和潰瘍的風險。然而，到目前為止，相關設計的減壓性能仍無法得到有效控制。這個由人工智能設計研究所（AiDLab）開展的研究項目旨在開發人工智能（AI）算法來分析動態中的三維足部形狀，並預測足底壓力，結合物料科學，推進糖尿病患者穿着的鞋類設計，為功能性鞋類設計提供了新的方向。
人類的腳部結構非常複雜，其形狀和尺寸在負重和行走時，會隨着腳的旋轉而變形。糖尿病患者的足部結構由於周邊神經病變和血管疾病等因素而變異，容易出現足部變形，例如：爪狀趾、內翻、拇指外翻、錘狀趾、扁平足、夏科氏足等。糖尿病患者的前足較寬，影響鞋墊的設計和壓力參數。此項目提供了一種科學方法來解決鞋履和鞋墊設計的複雜性，以創新的方法在步行過程中進行足部掃描，通過對高清晰度的三維足部圖像進行深入算法及分析，可以精確地描繪動態時的足部形狀和足底幾何形狀，進行步態的生物力學分析，優化設計。
在臨床實踐中，鞋墊的選材十分重要。此項目另一重點是開發AI算法，提供準確的醫學診斷，通過輸入腳印和鞋墊材料的特性，便可準確預測足部和鞋墊之間的界面壓力。 這不僅能減少了評估鞋墊性能的操作時間和成本，而臨床診斷時更能準確地處方矯形鞋墊、修改和更換鞋墊，從而預防足部潰瘍，讓患者保持獨立和提升生活質量。
泡沫橡膠等傳統鞋墊軟材料可以緩解足底壓力或增加腳掌接觸面積，具有良好的卸載效果，但缺乏透氣和吸潮等功能。 本項目開發了一種新穎的鞋墊設計，利用嵌體編織結構提供良好的孔隙率，不僅可以緩和足底壓力，還可以減少鞋內水分和熱力的產生。與傳統材料相比，新型紡織鞋墊在調節足底和足跟區域的皮膚相對濕度方面具有極佳性能，更可提高舒適感。◆資料來源：人工智能設計研究所（AiDLab）
