在《华尔街日报》最近发表的一篇文章3 d印制医学年鉴,研究人员讨论了开发3 d印刷矫正的腿撑在运动援助。
研究:3 d印制和运动帮助矫正的腿支撑。3 d印制医学年鉴。图片来源:ivector / Shutterstock.com
背景
神经肌肉障碍患者大脑或脊髓损伤有限流动性。腿矫正的牙套3 d印刷正变得越来越普遍。的增强特征3 d印刷聚合物组件成为可能超越只是化妆品承载或结构的应用程序。再加上3 d印刷的成本更低,使分析矫正器生成一个可行的替代传统的矫正器。
在康复领域,协助腿支撑矫正的设备上开发和测试的志愿者很多年了。最近的研究结合了现代电池技术,3 d印刷和较小的微处理器/控制器。这些进步已经导致了一个轻量级的、更加紧凑,更加用户友好的和更便宜的设计。
CAD图像细节支撑框架结构。图片来源:Boolos, M et al ., 3 d印刷医学年鉴
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了允许的发展与增强3 d印刷矫正的腿撑刚度通过使用机械电子线性致动器和辅助流动。撑的3 d打印框架晶格结构是用户的腿尺寸定制。
设计的目的是为了方便更好的对齐复杂膝关节解剖和消除或减轻疼痛与长期使用括号。双线性致动器是建立在支撑,帮助用户把腿步行运动。
团队使用了一个3 d印刷框架晶格结构的设计,这是配备了双线性致动器来帮助用户把腿在膝盖。
设计分割分成十个部分,组装使用不锈钢关键戒指和栓钉、螺钉、热定型螺纹铜管插入。框架是固定在套接字和球窝接头模块化的组件。Poly-lactic酸解放军用于打印原型支撑结构。反馈之间的薄膜压力传感器定位前撑的较低的区域,用户的腿被用来驱动机制运作。
研究人员创建了支撑使用CAD软件和3 d打印机。提供了一个定制的3 d打印腿撑协助用户与降低肌肉成分散步。双线性致动器和控制电路是用于构建协助机制,帮助用户在腿弯曲和扩展。
球窝接头支撑。图片来源:Boolos, M et al ., 3 d印刷医学年鉴
观察
双机械电子线性驱动器安装在支架上支撑腿屈伸在步态周期运动辅助机制的一部分。支架是一个轻量级的,独立的设备,允许用户更自由地移动。用户发起的收缩和扩展的行为与他们的腿控制支撑。这帮助弱势患者的腿部肌肉保持他们的流动时间,导致改善生活质量和独立。
加法建造一个独特的“笼”的腿和球窝关节,而不是一个典型的铰链关节由小说腿支撑展出。执行机构可以自由摆动的支架由于手指关节和销工作。
膝盖弯曲的致动器帮助从90年到180度。来自传感器的反馈数据分析后,发现后传感器是不必要的,可以从电路中删除。在前位置,支撑和腿之间的压力提供了一个信号,表明小腿向后或向前运动。
随后的解剖位置变化产生的变化感到的压力传感器,当用户开始炫耀他们的腿的作用通过提高他们的脚跟。系统指示执行机构改变他们的位置和验证的压力再次阅读下面的压力减少了一个可配置的阈值。检查压力增加,直到压力下降低于阈值或位置变量达到180度。这个支架的尺寸和形状大小可以调整,以适应任何站。
撑上被安装了一条腿。图片来源:Boolos, M et al ., 3 d印刷医学年鉴
结论
总之,这项研究阐明的发展一个独立的矫正的腿支撑,是由用户启动收缩和扩展运动和他们的腿。这个括号将允许用户更多的流动性,从而更好的生活质量。
团队描述了测试设计,3 d打印一个轻量级的腿撑充当流动性援助减少走路的努力。他们认为发达的腿撑会帮助患者受损的腿部肌肉保持流动时间,改善他们的生活质量和避免的一些后果,久坐不动的生活方式的一个永久的轮椅用户。
源
Boolos, M。科尔宾,S。赫曼,。,等。三维打印与运动帮助矫正的腿支撑。3 d印制医学年报100062 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2666964122000182
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