Oblast istraživanja:
Digitalna fabrikacija u medicini pri izdradi Cheneau ortozama za ledja
Tema istraživanja:
Dizajn, razvoj i analiza asimetričnih Cheneau ortoza za skoliouzu, kifozu i lordozu zasnovane na digitalnom snimanju i 3D modelovanju, od tradicionalnog gipsanog modelovanja do 3D štampanih digitalnih formi.
Stanje u oblasti:
Decenijama u nazad su se ortoze pravile ručno modelovanjem gipsanih odlivaka, što je predstavljalo nefunkcionalno rešenje za veliki broj korisnika zbog raznolikosti jednog problema kod velikog broja ljudi. Samim tim, ovaj način proizvodnje je prevaziđen i trenutni standard podrazumeva snimanje problema i zatim pravljenje ortoza za ledja na osnovu tih snimaka.
Problemi:
-MOGUĆNOST GREŠKE: Protetičari moraju sami da klasifikuju tip krivine kičme korisnika i ukoliko je klasifikacija pogrešna, ortoza gubi efikasnost ili se pravi veći problem nego što je bio prethodno.
-FINANSIJE: Visoki troškovi
-POSMATRANJE SAMO SPOLJAŠNJE GEOMETRIJE: 3D skener snima samo spoljašnju geometriju (kožu), ali ne vidi gustinu tkiva, položaj rebara ili rigidnost rebarnog grba ispod kože. Iskusni tradicionalni majstori tvrde da digitalni model može biti previše “teoretski” savršen, a u praksi neudoban jer ne uzima u obzir mekoću tkiva na određenim tačkama.
-VREME: Industrijska 3D štampa ortoze može trajati od 12 do 24 sata. Nakon štampe, element se mora hladiti (ponekad još 12 sati), zatim čistiti od praha, peskariti i eventualno farbati ili lakirati. Tradicionalna plastična ploča se zagreje i oblikuje preko kalupa za svega 15-20 minuta.
-ESTETIKA: Najveći broj korisnika ovih ortoza su tinejdžeri, koji pružaju otpor ka nošenju ortoza zbog njihove primetnosti. Iako je tehnologija dovoljno napredovala da su jedva primetni, i dalje nije stigla do maksimalnog nivoa.
Cilj istraživanja:
Razviti koncept ortoze koja:
-je jedva vidljiva
-je za svakog korisnika personalizovana
-je izradjena sa stopostotnom tačnošću pomoću naprednih tehnologija
-je maksimalno udobna
-osmišljena tako da se pri izradi uzme u obzir položaj svih kosti i organa u okolini kičme
Kriterijumi:
-KVALITET: Idealno prijanjanje svakom pojedinačnom korisniku po njegovim merama
-TRODIMENZIONALNOST: Mogućnost forme da koriguje kičmu u tri ravni
-VREME: Stvoriti uslove za brže hlađenje
-INDEKS PERFORACIJE: Napraviti veći broj rupa bez narušavanja čvrstine potrebne za korekciju kičme
Hipoteza:
Primena naprednog 3D skeniranja i parametarskog 3D modelovanja u izradi asimetričnih Cheneau ortoza omogućava transformaciju medicinskog pomagala iz pasivnog oklopa u personalizovanu, visoko-preciznu formu, koja zahvaljujući optimizovanom indeksu perforacije i varijabilnoj geometriji zidova, ostvaruje korekciju kičme u sve tri ravni uz drastično povećanje udobnosti i estetske prihvatljivosti za korisnika.
Metode istraživanja:
- Analiza postojećih ortoza
- Analiza logike oblikovanja ortoza
- Studija slučaja
- Merenje fizičkih parametara (odnos perforacija sa strukturom)
- Izrada prototipa putem 3D štampe.