3D inprimaketaren hazkuntzarekin, guztiz posible da kode irekiko datu-baseetan aurkitutako ereduetatik 3Dn inprimatzea zure protesia.
Baina eredu horiek erabiltzaile-interfaze elektroniko pertsonalizatuak falta dituzte, protesi garesti eta puntakoetan aurkitzen direnak bezalakoak.
Orain, Virginia Tech-eko irakasle batek eta bere graduko ikasleen ikertzaileen diziplinarteko taldeak sentsore elektronikoak 3D-n inprimatutako protesi pertsonalizatuekin integratzen aurrera egin dute, egunen batean elektrizitateko protesi merkeagoak ekar ditzakeen garapena.
Blake Johnson Virginia Tech-en industriako eta sistemen ingeniaritzako irakasle laguntzailearen laborategitik argitaratu berri den ikerketa honek aurrerapauso bat eman zuen 3D-n inprimatutako sistema eramangarri pertsonalizatuen funtzionalitateak hobetzeko.
Protesi baten eta erabiltzen duenaren ehunaren arteko elkargunean sentsore elektronikoak integratuz, ikertzaileek protesiaren funtzioarekin eta erosotasunarekin erlazionatutako informazioa bildu dezakete, hala nola, eramailearen ehunaren gaineko presioa, eta horrek protesi mota hauen errepikapen gehiago hobetzen lagun dezake.
Materialak 3D inprimatutako protesien forma-egokitzen diren eskualdeetan integratzeak 3D inprimaketa-teknika konformatu baten bidez, inprimatu ondoren eskuz integratzearen ordez, aukera paregabeetarako bidea eman dezake eramailearen ehunaren gogortasuna eta sentsoreak integratzeko. kokapenak forma egokitzeko interfazean. 3D inprimaketa tradizionalak ez bezala, materiala geruzaz geruza gainazal lau batean metatzea dakar, 3D inprimatze konformatzaileak materialak gainazal kurbatuetan eta objektuetan jar daitezke.
Yuxin Tong, industria eta sistemen ingeniaritza graduko ikaslearen eta argitaratutako ikerketaren lehen egilearen arabera, azken helburua ahalik eta jende gehienengana iristeko ingeniaritza praktikak eta prozesuak sortzea da, batentzako protesi bat garatzen laguntzeko ahaleginetik hasita. bertako nerabea.
"Zorionez, guraso guztiek argitaratu genuen paperaren deskribapena jarraitu eta kostu baxuko esku protesiko pertsonalizatu bat garatu dezakete bere seme-alabarentzat", esan zuen Tong-ek.
Sentsore elektronikoekin integratutako protesiak garatzeko, ikertzaileak 3D eskaneatzeko datuekin hasi ziren, hau da, hainbat angelutan argazkiak ateratzearen antzekoa da objektu baten forma osoa lortzeko —kasu honetan, nerabearen gorputz-adarraren molde bat—.
Ondoren, 3D eskaneatzeko datuak erabili zituzten sentsoreen integrazioa bideratzeko, protesiaren forma-egokitze-barrunbean 3D inprimatzeko teknika bat erabiliz.
Ikerketa-taldeak garatutako prozesuak medikuntza pertsonalizatuan eta sistema eramangarrien diseinuan aplikazio gehiago egiteko balioko du.
"Hargarri diren sistema-interfazeen propietateak eta funtzionalitateak pertsonalizatzeak eta 3D eskaneatzea eta 3D inprimaketa erabiliz giza laguntzarako eta osasun-laguntzarako teknologia berriak diseinatzeko eta fabrikatzeko ateak irekitzen ditu, baita sistema eramangarrien funtzioarekin eta erosotasunarekin lotutako oinarrizko galderak aztertzeko ere. ", esan zuen Johnsonek.
Johnson-ek esku protesikoei buruz egindako ikerketak bere lankidearen alaba, Josie Fraticelli, orduan 12 urtekoa, banda amniotikoaren sindromearekin jaiotakoaren berri izan zuenean inspiratu zen. Uteroan zegoela, bere eskuaren garapena gelditu egin zen. Hari-itxurako banda amniotikoek odol-fluxua mugatzen zuten eta eskuineko eskuaren garapenean eragina zuten, makiletatik haratago eraketa eza eraginez.
Johnsonek biofabrikazio gehigarrian lotutako ikerketa-esperientzia eta diziplina arteko graduko ikertzaile talde bat erabili zituen orain argitaratutako ikerketaren oinarri izango zen Fraticelliren esku bionikoa 3D inprimatzeko.
Fraticellirekin lan egiten zuten bitartean, prototipoko protesikoa doitzen jarraitu zuten fabrikazio gehigarriko teknika berriak garatuz, Fraticelliren ahurrean hobeto egokitzea ahalbidetuko zutenak, gailu protesiko erosoagoa eta forma egokiagoa sortuz.
Protesikoaren pertsonalizazioak Fraticelliren ehunaren eta protesiaren arteko kontaktua ia lau aldiz handitu zuela egiaztatu zuten, pertsonalizatu gabeko gailuekin alderatuta. Kontaktu-eremu handitu honek presio banaketa probatzeko sentsore-elektrodoen multzoak non zabaldu zehazten lagundu zien, eta horrek diseinua gehiago hobetzen lagundu zien.
Sentsazio-esperimentuak bi protesi pertsonalizatu erabiliz egin ziren, elektrodo-matrizeak sentsibilizatuta eta gabe. Fraticelli-rekin esperimentu hauek eginez, eskua erlaxatzen zuenean presioaren banaketa ezberdina zela ikusi zuten jarrera flexioan eskua eustea.
"Azala leunaren eta interfaze zurrunaren arteko desadostasuna adostasuna murriztuko duen arazoa da oraindik", esan zuen Tong-ek. "Detekzio-elektrodoen multzoek beste eremu berri bat ireki dezakete protesien diseinua hobetzeko presio oreka hobea banatzearen ikuspegitik".
Orokorrean, Fraticellik uste du pertsonalizatutako protesi berriak bere erosotasun maila hobetzen duela. Bere eskua bigun eta aldakorra denez jarrera ezberdinetan eta material protesikoa zurruna eta finkoa denez, adostasun maila aldatzen jarrai dezake.
Protesi pertsonalizatuek hobekuntzarako tartea dute oraindik, eta Johnson-en taldeak fabrikazio gehigarrian teknika berriak ikertzen eta garatzen jarraituko du gailu bioniko eramangarrietan hobekuntzak egiteko.
Ikerketa hau National Science Foundation-ek (Division of Graduate Education) eta Virginia Tech-en Student Engineers' Council-ek lagundu zuten; Ehun Konputazionalaren Ingeniaritza Diziplinarteko Graduondoko Ikerketa Programa; eta Sormen, Arte eta Teknologia Institutua.
Jaso zientzia-albisteak ScienceDaily-ren doako posta elektronikoko buletinekin, egunero eta astero eguneratzen direnak. Edo ikusi orduko eguneratutako albisteak zure RSS irakurgailuan:
Esan iezaguzu zer iruditzen zaizun ScienceDaily-ri buruz; iruzkin positiboak zein negatiboak ongi etorriak ditugu. Arazorik al duzu webgunea erabiltzeko? Galderak?
Argitalpenaren ordua: 2019-04-14