材料: 3Dプリント足装具の実現可能性調査

材料: 3Dプリント足装具の実現可能性調査
はじめに: 臨床応用においては、患者の足の問題を解決するために特定の足矯正器具が必要になることがよくあります。これまで、カスタマイズされた機能性足部矯正具(FO)の従来の製造方法は主に石膏鋳造と手作りであり、矯正治療は完全に個々の施術者のスキルと専門知識に依存していたため、製造手順の標準化と複製が難しく、費用と時間がかかり、材料が無駄になりました。 3D プリントは、現在利用可能な技術の限界に対処する、患者固有の装具を開発するための新たな手段を提供します。しかし、現在まで、カスタマイズされた足用矯正器具に関する研究はほとんど行われておらず、関連する製造プロセスの手順が欠けています。



2022年6月、Antarctic Bearは、イタリアの研究者が「Materials」誌に「3Dプリントによる足用矯正器具とセンサー付き室内スリッパ」というタイトルの研究を発表したことを知りました。ぜひご覧ください!



研究<br /> この研究では、著者らは産業技術者と足治療医の学際的な協力を含む実現可能性調査を提案した。
(i)3Dスキャン技術を使用して患者の足のデータを取得し、従来の鋳造物と比較した。

(ii) GDワークフローは、装具の形状を簡単にカスタマイズできるプロセスを設計するために作成され、エンドユーザー(足病医)が患者と対話しながら装具をカスタマイズできるようにしました。

(iii)異なる印刷材料を比較し、装具の機械的挙動を評価する。研究者らは、標準的な材料(ポリカーボネートシート)(手作業で形成)を使用し、それをポリエチレングリコール(PETG)、ポリアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネート(PC)、およびポリ乳酸(PLA)(熱溶解積層法(FFF)で形成)の4セットの3Dプリントサンプルと比較しました。


△ 鍼治療と中立位での足首下包帯による足跡記録後に得られた石膏像10点の比較


△ 足部矯正器具のインタラクティブな修正のための設計ワークフロー

現象<br /> 医療スタッフや経験の浅いユーザーでも、5 分以内にカスタム足装具を設計できます。作成された足の石膏型と 3D スキャンを使用して作成された実際の足型との間の差異は、情報取得プロセス中の患者の非定常性によって発生します。

コンピュータ支援設計 (CAD) 機能を備えた足病医は、確立された GD 方法を使用して、患者の臨床ニーズを満たすカスタム足矯正器具を簡単に作成できます。矯正器具の複雑な形状も、3D プリントによって簡単かつ迅速に再現できます。

すべての印刷された材料には一定の降伏応力があり、標準的なポリカーボネート シートよりも変形する可能性が低くなります。印刷プロセス中の印刷方向と力条件は、印刷された製品に一定の影響を及ぼす可能性があります。また、研究では、さまざまな印刷方向と機械的負荷条件下でさらにテストを実施し、日常生活や医療ニーズにどの材料がより適しているかを判断する必要があります。


△誘導スリッパのモデリングプロセスの重要なステップ

結論 この研究は、カスタマイズされた足用矯正器具を製造するための新しい技術です。このプロセスは経済的かつシンプルで、専門家にとって非常に実現可能です。研究により、ハンドヘルド 3D スキャナーは患者の情報をより正確に取得できることが証明されています。印刷に関しては、ポリマー材料が機械的品質の面で製造プロセスに大きな影響を与えることが研究でわかっています。

オリジナルリンク: https://www.mdpi.com/1996-1944/15/12/4064/htm

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