3D प्रिंटिंग के विकास के साथ, ओपन-सोर्स डेटाबेस में पाए जाने वाले मॉडल से अपने खुद के प्रोस्थेटिक को 3D प्रिंट करना पूरी तरह से संभव है।
लेकिन उन मॉडलों में व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक यूजर इंटरफेस की कमी होती है जैसे कि महंगे, अत्याधुनिक प्रोस्थेटिक्स में पाए जाते हैं।
अब, वर्जीनिया टेक के प्रोफेसर और स्नातक छात्र शोधकर्ताओं की उनकी अंतःविषय टीम ने व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित प्रोस्थेटिक्स के साथ इलेक्ट्रॉनिक सेंसर को एकीकृत करने में प्रवेश किया है - एक ऐसा विकास जो एक दिन अधिक किफायती बिजली से चलने वाले प्रोस्थेटिक्स को जन्म दे सकता है।
औद्योगिक और सिस्टम इंजीनियरिंग में वर्जीनिया टेक सहायक प्रोफेसर ब्लेक जॉनसन की प्रयोगशाला से इस नए प्रकाशित शोध ने 3 डी-मुद्रित व्यक्तिगत पहनने योग्य सिस्टम की कार्यक्षमता में सुधार करने के लिए एक कदम आगे बढ़ाया।
कृत्रिम और पहनने वाले के ऊतक के बीच चौराहे पर इलेक्ट्रॉनिक सेंसर को एकीकृत करके, शोधकर्ता कृत्रिम कार्य और आराम से संबंधित जानकारी एकत्र कर सकते हैं, जैसे पहनने वाले के ऊतक पर दबाव, जो इस प्रकार के प्रोस्थेटिक्स के और पुनरावृत्तियों को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है।
3डी प्रिंटेड प्रोस्थेटिक्स के फॉर्म-फिटिंग क्षेत्रों के भीतर एक अनुरूप 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से सामग्रियों का एकीकरण, प्रिंटिंग के बाद मैन्युअल एकीकरण के बजाय, पहनने वाले के ऊतक की कठोरता से मेल खाने और अलग-अलग सेंसर को एकीकृत करने में अद्वितीय अवसरों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। प्रपत्र-फिटिंग इंटरफ़ेस में स्थान। पारंपरिक 3डी प्रिंटिंग के विपरीत, जिसमें एक सपाट सतह पर परत-दर-परत फैशन में सामग्री जमा करना शामिल है, अनुरूप 3 डी प्रिंटिंग घुमावदार सतहों और वस्तुओं पर सामग्री के जमाव की अनुमति देता है।
एक औद्योगिक और सिस्टम इंजीनियरिंग स्नातक छात्र और प्रकाशित अध्ययन के पहले लेखक युक्सिन टोंग के अनुसार, अंतिम लक्ष्य इंजीनियरिंग प्रथाओं और प्रक्रियाओं को बनाना है जो अधिक से अधिक लोगों तक पहुंच सकें, एक के लिए कृत्रिम विकसित करने में मदद करने के प्रयास से शुरू स्थानीय किशोर।
"उम्मीद है, हर माता-पिता हमारे द्वारा प्रकाशित पेपर से विवरण का पालन कर सकते हैं और अपने बच्चे के लिए कम लागत वाले व्यक्तिगत कृत्रिम हाथ विकसित कर सकते हैं," टोंग ने कहा।
इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के साथ एकीकृत प्रोस्थेटिक्स को विकसित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 3 डी स्कैनिंग डेटा के साथ शुरुआत की, जो किसी वस्तु का पूर्ण रूप प्राप्त करने के लिए विभिन्न कोणों पर चित्र लेने के समान है - इस मामले में, किशोरी के अंग का एक साँचा।
फिर उन्होंने एक अनुरूप 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके प्रोस्थेटिक के फॉर्म-फिटिंग गुहा में सेंसर के एकीकरण को निर्देशित करने के लिए 3 डी स्कैनिंग डेटा का उपयोग किया।
अनुसंधान दल द्वारा विकसित प्रक्रिया व्यक्तिगत चिकित्सा और पहनने योग्य प्रणालियों के डिजाइन में आगे के अनुप्रयोगों के लिए खुद को उधार देगी।
"3D स्कैनिंग और 3D प्रिंटिंग का उपयोग करके पहनने योग्य सिस्टम इंटरफेस के गुणों और कार्यात्मकताओं को वैयक्तिकृत और संशोधित करने से मानव सहायता और स्वास्थ्य देखभाल के लिए नई तकनीकों के डिजाइन और निर्माण के साथ-साथ पहनने योग्य प्रणालियों के कार्य और आराम से जुड़े मूलभूत प्रश्नों की जांच करने का द्वार खुल जाता है। , "जॉनसन ने कहा।
प्रोस्थेटिक हाथों में जॉनसन का शोध तब प्रेरित हुआ जब उन्हें अपने सहयोगी की बेटी, जोसी फ्रैटिसेली, जो उस समय 12 साल की थी, के बारे में पता चला, जो एमनियोटिक बैंड सिंड्रोम के साथ पैदा हुई थी। गर्भ में रहते हुए उसके हाथ का विकास रुक गया। स्ट्रिंग-जैसे एमनियोटिक बैंड रक्त के प्रवाह को प्रतिबंधित करते हैं और दाहिने हाथ के विकास को प्रभावित करते हैं, जिससे पोर से परे गठन की कमी होती है।
जॉनसन ने एडिटिव बायोमैन्युफैक्चरिंग में अपनी संबंधित अनुसंधान विशेषज्ञता का उपयोग किया और अंतःविषय स्नातक शोधकर्ताओं की एक टीम को फ्रैटिसेली के लिए बायोनिक हाथ को 3 डी प्रिंट करने के लिए इस्तेमाल किया जो अब प्रकाशित शोध का आधार बन जाएगा।
जैसा कि उन्होंने फ्रैटिकेली के साथ काम किया, उन्होंने नई एडिटिव निर्माण तकनीकों को विकसित करके प्रोटोटाइप प्रोस्थेटिक को ट्विक करना जारी रखा, जो कि फ्रैटिसेली की हथेली को बेहतर फिट करने की अनुमति देगा, एक अधिक आरामदायक, फॉर्म-फिटिंग प्रोस्थेटिक डिवाइस का निर्माण करेगा।
उन्होंने पुष्टि की कि कृत्रिम के निजीकरण ने गैर-व्यक्तिगत उपकरणों की तुलना में फ्रैटिसेली के ऊतक और कृत्रिम अंग के बीच संपर्क को लगभग चार गुना बढ़ा दिया। इस बढ़े हुए संपर्क क्षेत्र ने उन्हें दबाव वितरण का परीक्षण करने के लिए सेंसिंग इलेक्ट्रोड सरणियों को तैनात करने में मदद की, जिससे उन्हें डिजाइन में और सुधार करने में मदद मिली।
इलेक्ट्रोड सरणियों के साथ और बिना संवेदन के दो व्यक्तिगत प्रोस्थेटिक्स का उपयोग करके संवेदन प्रयोग किए गए। फ्रैटीसेली के साथ इन प्रयोगों को चलाकर, उन्होंने पाया कि दबाव वितरण अलग था जब उसने अपने हाथ को एक लचीली मुद्रा में रखने के बजाय अपने हाथ को आराम दिया।
"नरम त्वचा और कठोर इंटरफ़ेस के बीच बेमेल अभी भी एक समस्या है जो अनुरूपता को कम करेगी," टोंग ने कहा। "संवेदन इलेक्ट्रोड सरणियाँ दबाव के बेहतर संतुलन को वितरित करने के दृष्टिकोण से प्रोस्थेटिक्स डिज़ाइन को बेहतर बनाने के लिए एक और नया क्षेत्र खोल सकती हैं।"
कुल मिलाकर, Fraticelli को लगता है कि नया व्यक्तिगत कृत्रिम अंग उसके आराम के स्तर में सुधार करता है। चूंकि उसका हाथ विभिन्न मुद्राओं में नरम और परिवर्तनशील है और कृत्रिम सामग्री कठोर और स्थिर है, इसलिए अनुरूपता का स्तर बदलना जारी रह सकता है।
वैयक्तिकृत प्रोस्थेटिक्स में अभी भी सुधार के लिए जगह है, और जॉनसन की टीम पहनने योग्य बायोनिक उपकरणों में सुधार करने के लिए योजक निर्माण में नई तकनीकों का अनुसंधान और विकास करना जारी रखेगी।
इस शोध को नेशनल साइंस फाउंडेशन (डिवीजन ऑफ अंडरग्रेजुएट एजुकेशन) और वर्जीनिया टेक के स्टूडेंट इंजीनियर्स काउंसिल द्वारा समर्थित किया गया था; कम्प्यूटेशनल ऊतक इंजीनियरिंग अंतःविषय स्नातक अनुसंधान कार्यक्रम; और रचनात्मकता, कला और प्रौद्योगिकी संस्थान।
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पोस्ट करने का समय: अप्रैल-14-2019