3D çapın inkişafı ilə açıq mənbə verilənlər bazalarında tapılan modellərdən öz protezinizi 3D çap etmək tamamilə mümkündür.
Lakin bu modellərdə bahalı, ən müasir protezlərdə olanlar kimi fərdiləşdirilmiş elektron istifadəçi interfeysləri yoxdur.
İndi bir Virginia Tech professoru və onun bakalavr tələbə tədqiqatçılarından ibarət fənlərarası qrupu elektron sensorları fərdiləşdirilmiş 3D çaplı protezlərlə inteqrasiya etməkdə irəliləyişlər etdi - bu, bir gün daha sərfəli elektrik enerjisi ilə işləyən protezlərə səbəb ola bilər.
Sənaye və sistem mühəndisliyi üzrə Virginia Tech dosenti Bleyk Consonun laboratoriyasından çıxan bu yeni nəşr edilmiş tədqiqat 3D çap edilmiş fərdiləşdirilmiş geyilə bilən sistemlərin funksiyalarının təkmilləşdirilməsində irəliyə doğru bir addım atdı.
Protez və istifadəçinin toxuması arasındakı kəsişmədə elektron sensorları birləşdirərək, tədqiqatçılar protezin funksiyası və rahatlığı ilə bağlı məlumat toplaya, məsələn, istifadəçinin toxumasına təzyiq kimi bu tip protezlərin sonrakı təkrarlanmasına kömək edə bilər.
Materialların 3D çaplı protezlərin forma uyğun bölgələrində çapdan sonra əl ilə inteqrasiya əvəzinə, uyğun 3D çap texnikası vasitəsilə inteqrasiyası həm də istifadəçinin toxumasının sərtliyinə uyğunlaşmaq və sensorların müxtəlif protezlərdə inteqrasiyası üçün unikal imkanlara yol aça bilər. formaya uyğun interfeys boyunca yerlər. Materialın düz səthə qat-qat şəklində yerləşdirilməsini nəzərdə tutan ənənəvi 3D çapdan fərqli olaraq, konformal 3D çap materialların əyri səthlərə və obyektlərə yerləşdirilməsinə imkan verir.
Sənaye və sistem mühəndisliyi aspirantı və dərc edilmiş tədqiqatın ilk müəllifi Yuxin Tonq-a görə, əsas məqsəd bir protez hazırlamağa kömək etməkdən başlayaraq, mümkün qədər çox insana çata biləcək mühəndislik təcrübələri və prosesləri yaratmaqdır. yerli yeniyetmə.
"Ümid edirik ki, hər bir valideyn nəşr etdiyimiz kağızdakı təsviri izləyə və övladı üçün ucuz qiymətə fərdiləşdirilmiş protez əl hazırlaya bilər" dedi Tong.
Elektron sensorlarla inteqrasiya olunmuş protezləri hazırlamaq üçün tədqiqatçılar obyektin tam formasını - bu halda yeniyetmənin əzalarının qəlibini əldə etmək üçün müxtəlif bucaqlarda şəkil çəkməyə bənzəyən 3D skan məlumatlarından istifadə etməyə başladılar.
Daha sonra onlar konformal 3D çap texnikasından istifadə edərək protezin formaya uyğun boşluğuna sensorların inteqrasiyasını istiqamətləndirmək üçün 3D skan məlumatlarından istifadə etdilər.
Tədqiqat qrupu tərəfindən hazırlanmış proses fərdiləşdirilmiş tibbdə və geyilə bilən sistemlərin dizaynında əlavə tətbiqlərə imkan verəcəkdir.
“3D skanerdən və 3D çapdan istifadə edərək geyilə bilən sistem interfeyslərinin xassələrinin və funksiyalarının fərdiləşdirilməsi və dəyişdirilməsi insan yardımı və səhiyyə üçün yeni texnologiyaların dizaynı və istehsalına, eləcə də daşınan sistemlərin funksiyası və rahatlığı ilə bağlı fundamental sualları araşdırmağa qapı açır. "dedi Johnson.
Consonun protez əllərə dair araşdırması, həmkarının amniotik zolaq sindromu ilə doğulmuş 12 yaşındakı qızı Josie Fraticelli haqqında öyrəndiyi zaman ilhamlandı. Ana bətnində olarkən əlinin inkişafı dayandı. Simli amniotik zolaqlar qan axını məhdudlaşdırdı və sağ əlin inkişafına təsir göstərərək, oynaqların kənarında formalaşma çatışmazlığına səbəb oldu.
Conson əlavə bioistehsal sahəsində öz tədqiqat təcrübəsindən və fənlərarası bakalavr tədqiqatçılarından ibarət komandadan indi nəşr olunan tədqiqatın əsasına çevriləcək Fraticelli üçün bionik əli 3D çap etmək üçün istifadə etdi.
Onlar Fraticelli ilə işləyərkən, Fraticelli-nin ovucuna daha yaxşı uyğunlaşmağa imkan verən yeni əlavələr istehsal üsullarını inkişaf etdirərək prototip protezini dəyişdirməyə davam etdilər və daha rahat, forma uyğun protez cihazı yaratdılar.
Onlar təsdiq etdilər ki, protezin fərdiləşdirilməsi, fərdiləşdirilməmiş cihazlarla müqayisədə Fraticelli toxuması ilə protez arasındakı əlaqəni təxminən dörd dəfə artırdı. Bu artan təmas sahəsi onlara təzyiq paylanmasını yoxlamaq üçün sensor elektrod massivlərinin harada yerləşdiriləcəyini dəqiq müəyyən etməyə kömək etdi və bu da dizaynı daha da təkmilləşdirməyə kömək etdi.
Algılama eksperimentləri sensor elektrod massivləri olan və olmayan iki fərdi protezdən istifadə etməklə aparılmışdır. Fraticelli ilə bu təcrübələri həyata keçirərək, onlar əyilmiş duruşda əlini tutmaqla əlini rahatladıqda təzyiq paylanmasının fərqli olduğunu tapdılar.
"Yumşaq dəri ilə sərt interfeys arasındakı uyğunsuzluq hələ də uyğunluğu azaldacaq problemdir" dedi Tong. "Algılama elektrod massivləri daha yaxşı təzyiq balansının paylanması baxımından protez dizaynını təkmilləşdirmək üçün daha bir yeni sahə aça bilər."
Ümumilikdə, Fraticelli hiss edir ki, yeni fərdiləşdirilmiş protez onun rahatlıq səviyyəsini artırır. Onun əli müxtəlif duruşlarda yumşaq və dəyişkən olduğundan və protez materialı sərt və sabit olduğundan, uyğunluq səviyyəsi dəyişməyə davam edə bilər.
Fərdi protezlərdə hələ də təkmilləşdirmələr üçün yer var və Johnson komandası taxıla bilən bionik cihazlarda təkmilləşdirmələr etmək üçün əlavə istehsalda yeni texnikaları araşdırmaq və inkişaf etdirməkdə davam edəcək.
Bu tədqiqat Milli Elm Fondu (Bakalavriat Təhsili Bölməsi) və Virginia Tech-in Tələbə Mühəndisləri Şurası tərəfindən dəstəklənib; Hesablama toxuması mühəndisliyi fənlərarası magistratura tədqiqat proqramı; və Yaradıcılıq, İncəsənət və Texnologiya İnstitutu.
ScienceDaily-nin gündəlik və həftəlik yenilənən pulsuz e-poçt bülletenləri ilə ən son elm xəbərlərini əldə edin. Və ya RSS oxuyucunuzda saatlıq yenilənən xəbər lentlərinə baxın:
ScienceDaily haqqında nə düşündüyünüzü bizə bildirin — biz həm müsbət, həm də mənfi şərhləri alqışlayırıq. Saytdan istifadə ilə bağlı hər hansı problem var? Suallar?
Göndərmə vaxtı: 14 aprel 2019-cu il