In una tesi dal titolo ” Ottimizzazione della mano e del simulatore protesico stampato in 3D “, l’autore Stephen Estelle discute un’indagine sull’uso di un simulatore protesico dell’arto superiore per coloro che non mancano gli arti, ad esempio per le scuole o le strutture di ricerca. Per queste strutture non esiste un simulatore protesico standardizzato, afferma Estelle. Parla della stampa 3D per modificare il gancio protesico Hosmer 5X esistente aggiungendo tralicci di nuova concezione.
“Per continuare a migliorare la soddisfazione della protesi, i professionisti che assistono gli utenti con le protesi devono essere in grado di testare, riprogettare e ottimizzare le protesi per i loro clienti”, afferma Estelle. “Se sorgono problemi per gli amputati, come la sudorazione profusa, e i professionisti che lavorano hanno la tecnologia più efficiente, allora potrebbero apportare nuove modifiche alla protesi il più rapidamente possibile. Questo è fondamentale affinché le modifiche necessarie ai dispositivi possano essere apportate tempestivamente, accuratamente e correttamente. “
Le priorità per gli utenti di protesi, secondo un sondaggio, includono:
maggiore funzionalità
interazione naturale con l’ambiente
peso ridotto
maggiore velocità e forze di presa
rumore basso
miglior aspetto estetico
Estelle 3D ha scansionato un gancio protesico Hosmer 5X e poi ha utilizzato le scansioni per creare un modello 3D dal quale ha stampato in 3D diversi prototipi riprogettati, con l’obiettivo di creare una protesi che avrebbe funzionato bene con un simulatore.
“Le capriate sul lato del nuovo modello del gancio Hosmer 5X sono state ispirate dai ponti e dal sistema di tralicci utilizzato per loro”, spiega. “Lo scopo del traliccio è quello di ridurre qualsiasi forma di spostamento del gancio protesico, nonché di disperdere lo stress e la tensione che gli incontri protesici in tutto il dispositivo sono più uniformi. Il traliccio è stato progettato per ridurre qualsiasi momento di flessione o di torsione dovuto a una forza sulla punta del gancio. In tal modo, la protesi è in grado di resistere a forze più elevate e ridurre l’accumulo di stress massimo in determinate località. “
Estelle ha anche progettato un simulatore protesico che potrebbe essere collegato al braccio di un utente e una piccola popolazione campione di volontari ha partecipato a uno studio utilizzando il simulatore. Protesi e simulatori sono stati stampati in 3D su Stratasys F270 e MakerBot Replicator in materiale PLA.
“Le due posizioni del simulatore erano davanti alla mano e al di sotto della mano, mentre le due diverse protesi erano il
gancio protesico originale Hosmer 5X in acciaio inossidabile e una replica stampata in PLA 3D”, continua Estelle. “Le due protesi pesavano rispettivamente 5,5 once e 2,5 once, e l’unica differenza era il materiale e la vite esagonale M12-1.25 aggiuntiva collegata alla replica stampata in 3D.”
I quattro gruppi di test erano:
di fronte alla mano con la protesi originale
sotto la mano con la protesi originale
di fronte alla mano con la replica
sotto la mano con la replica
Ai partecipanti è stato richiesto di eseguire un test “Box and Blocks” per misurare la destrezza manuale utilizzando le protesi. Una scatola con una partizione al centro era posta davanti a ciascun partecipante, con blocchi su un lato e uno spazio vuoto sull’altro. I partecipanti dovevano spostare il maggior numero possibile di blocchi da un lato all’altro in un minuto.
I partecipanti che indossavano la protesi stampata in 3D hanno fatto un po ‘meglio con il test rispetto a quelli che indossavano l’originale, probabilmente perché la protesi stampata in 3D era più leggera. Anche la posizione protesica inferiore può aver permesso a chi lo indossa di raggiungere i blocchi più rapidamente.
“Questi test preliminari effettuati in questo studio non solo ci hanno fornito informazioni sulla posizione del simulatore protesico e sulla scelta del materiale per la protesi, ma ci hanno anche fornito una migliore comprensione sull’esecuzione di test più accurati e affidabili mentre procediamo e continuiamo con questo studiare “, dice Estelle. “Nelle prossime prove, verrà aggiunto l’aggiunta di un sistema di localizzazione per aiutarci a capire i movimenti del corpo che vanno insieme alle posizioni del simulatore e alle protesi utilizzate”.
