Testowanie nowego typu funkcjonalnego niestandardowego odciskanego palca protetycznego 3D

Przy wszystkich postępach w opracowywaniu urządzeń protetycznych wciąż brakuje niedrogiej, dostosowywanej, funkcjonalnej protetyki na palec. W artykule zatytułowanym "Opracowanie w pełni uruchomionej realistycznej protezy palca na proksymalne amplifikacje paliczków" grupa badaczy opisuje, w jaki sposób opracowali protezę z palcem 3D z nadrukiem. Zaprojektowali go jako palec szkieletowy, który można pokryć realistyczną silikonową osłoną.

Protetyczny palec został zamodelowany na prawdziwym palcu wskazującym, o średnicy o 10 mm mniejszej niż rzeczywisty palec, dzięki czemu pianki do kształtowania może zostać włączony. Do celów aktywacji dodano dwa mosty poniżej dystalnego i przyśrodkowego segmentu. Działają one rozciągając się pod sąsiednim palcem, aby umożliwić pacjentowi łatwe i naturalne uruchomienie urządzenia. Aby upewnić się, że proteza powróciła do stanu spoczynkowego rozciągniętego, miejsca na elastyczne paski, które mają być przymocowane za pomocą zestawów śrub, zostały wykonane po obu stronach każdego złącza.

Następnie wykonano trzy testy w celu oceny konstrukcji szkieletu. protetyczny. Najpierw wykonano test zmęczeniowy złącza PIP, używając zmodyfikowanego segmentu medialnego i systemu testowania elektromechanicznego MTS Insight. Dwie próbki zostały wytworzone z żywicy Formlabs Tough TOTL03 i wydrukowane na drukarce 3D Form 2 przy użyciu pasków ortodontycznych dla mechanizmu przedłużającego. Przystawka zaciskowa i adapter schodkowy zostały użyte do uruchomienia segmentu przyśrodkowego i utrzymania odpowiednio segmentu bliższego. Test został przeprowadzony dla 1000 cykli pełnego zgięcia i pełnego wydłużenia.

Wykonano również trzypunktowy test zginania w celu zbadania wytrzymałości wiązania urządzenia z symulowanym czapeczką pozostałości. Pięć próbek wydrukowano w 3D na drukarce 3D Ultimaker 3 przy użyciu PLA.

"Próbki przyklejono do utwardzonych czapek z pozostałościami z PMMA przy użyciu nieutwardzonego PMMA" - stwierdzają naukowcy. "Testy wykonano za pomocą MTS Sintech 10G / L z trzema punktami zginania. Próbki były ładowane do momentu niepowodzenia. "

W końcu, przeprowadzono test jakościowy, mając wolontariusza (który nie zabrakł żadnych palców) trzymając urządzenie pod palcem i próbując różnych prostych gestów i zadań, takich jak zbieranie up item.

"Testy zmęczeniowe nie wykazały znacznego zużycia zespołu lub stawu, ale uwypukliły nieoczekiwany problem" - kontynuują naukowcy. "Mianowicie dwie testowane próbki zakończyły się niepowodzeniem przed osiągnięciem 1000 cykli, ponieważ śruba przytrzymuje połączenierazem wyszli. Trzypunktowy test zginania dał średnią siłę 282,66 N w celu wywołania porażki, która znacznie przewyższała wartości literatury dla sił wywieranych przez palce. Testy jakościowe wykazały, że mostki z palcami są wygodne i łatwe w użyciu. Ponadto, przekazywana jest rozsądna ilość zręczności, pozwalając użytkownikowi uchwycić obiekty o różnej wielkości zarówno w pełnym uchwycie ręcznym, jak i między opuszkami palców. Jednak zakres ruchu urządzenia uniemożliwia użytkownikowi chwytanie małych przedmiotów lub wykonywanie pięści. "

Naukowcy stwierdzili, że stosowanie mostków palcowych jest potencjalnie skuteczną metodą zapewnienia ludziom brakujących palców "Subtelna, wygodna, funkcjonalizowana i estetycznie realistyczna proteza". Konieczne są jednak dalsze badania i udoskonalenie projektu, takie jak określanie cyklu życia protezy.

Autorami artykułu są Naren Chaudhry, Karl Fetsch, Bilin Loi i John Riley.