Oblast istraživanja
Ergonomska i funkcionalna optimizacija pomagala za imobilizaciju vratne kičme, sa fokusom na personalizaciju putem digitalnih tehnologija, samostalnu upotrebu i praktičnost.
Tema istraživanja
Dizajn i razvoj personalizovane modularne vratne kragne zasnovane na digitalnom snimanju i 3D modelovanju, sa dodatnim spoljašnjim slojem koji se može skidati i prati, koju korisnici mogu sami postaviti i koristiti, uz unapređene ergonomske, higijenske i praktične karakteristike.
Stanje u oblasti
Ortoze predstavljaju standardna ortopedska pomagala za stabilizaciju vratne kičme kod povreda i oboljenja. U zavisnosti od stepena stabilizacije, dele se: na mekane, polučvrste i čvrste. Pri čemu se razlika između njih ogleda u odnosu između nivoa podrške i stepena pokretljivosti koji omogućavaju. Dok mekane ortoze pružaju ograničenu podršku uz veću slobodu kretanja, čvrste ortoze obezbeđuju maksimalnu imobilizaciju, dok polučvrste predstavljaju kompromis između jednih i drugih.
Bez obzira na ovu podelu, većina postojećih vratnih kragni zasniva se na standardizovanim dimenzijama i konstrukcijama, koje ne uzimaju u dovoljnoj meri u obzir individualne razlike korisnika. Pored toga, njihova primena često zahteva asistenciju druge osobe, što dodatno ograničava samostalnu upotrebu i praktičnost u svakodnevnim situacijama. Ovakav pristup može negativno uticati na udobnost, pravilno naleganje na vrat i efikasnost stabilizacije vratne kičme.
U tom kontekstu, savremeni pristupi u dizajnu medicinskih pomagala sve više se usmeravaju ka primeni digitalnih tehnologija, poput 3D skeniranja i modelovanja, koje omogućavaju razvoj personalizovanih rešenja prilagođenih specifičnoj anatomiji korisnika. Iako ovakvi pristupi otvaraju značajne mogućnosti za unapređenje funkcionalnosti, udobnosti i higijene ortoza, njihova primena u dizajnu vratnih kragni i dalje nije dovoljno razvijena, naročito kada je reč o rešenjima koja omogućavaju jednostavnu i samostalnu upotrebu od strane korisnika.
Problemi
Analizom postojećih ortoza identifikovani su sledeći problemi:
1.Kompromis između stabilnosti i udobnosti.
2.Ograničena prilagodljivost zbog standardizovanih veličina.
3.Nedovoljna primena personalizovanih rešenja zasnovanih na digitalnim modelima korisnika.
4.Potreba za pomoć pri postavljanju jer korisnici često ne mogu sami staviti kragnu.
5.Neudobnost tokom dužeg nošenja, naročito u ležećem položaju.
6.Nedovoljno razvijeni higijenski aspekti proizvoda tokom primene.
Cilj istraživanja
Razviti koncept personalizovane modularne kragne koja:
1.Omogućava izradu na osnovu digitalnog snimanja (3D skeniranje ili fotogrametrija) i modelovanja.
2.Omogućava korisniku samostalno postavljanje i korišćenje.
3.Pruža poboljšanu ergonomsku formu, uključujući prilagođavanje anatomiji korisnika i blago udubljenje na zadnjem delu radi veće udobnosti pri ležanju.
4.Povećava udobnost pri dugotrajnom nošenju i odmoru.
5.Poseduje spoljašnji sloj koji se može jednostavno skidati i prati radi održavanja higijene.
6.Može se realizovati kao prototip putem 3D štampe.
7.Omogućava poređenje između standardizovaanog i personalizovanog pristupa kroz definisane kriterijume.
Kriterijumi
1.Efikasna stabilizacija vratne kičme.
2.Ergonomska prilagodljivost anatomiji korisnika, tj. personalizacija.
3.Udobnost pri dugotrajnom nošenju i spavanju.
4.Jednostavnost samostalnog postavljanja.
5.Funkcionalnost u različitim položajima i u tokom ležanja.
6.Praktičnost održavanja i higijene, pomoću mogućnosti skidanja sloja koji se pere.
7.Preciznost i efikasnost izrade putem digitalnih tehnologija i 3D štampe.
8.Mogućnost poređenja sa standardnim ortozama koje nisu personalizovane.
Hipoteza
Primena digitalnih tehnologija, poput 3D skeniranja i modelovanja, u kombinaciji sa unapređenim ergonomskim dizajnom i funkcionalnim elementima (mogućnost kroz modularnost i higijenski sloj koji se skida), omogućava razvoj personalizovane vratne kragne koju korisnici mogu samostalno postaviti i koristiti, uz značajno poboljšanje udobnosti, stabilnosti, praktičnosti i higijene u odnosu na standardizovana rešenja.
Metode istraživanja
1.Analiza i klasifikacija postojećih ortoza i njihovih mehanizama za postavljanje.
2.Pregled stručne literature iz oblasti ortopedije, ergonomije i digitalne personalizacije medicinskih pomagala.
3.Komparativna analiza standardizovanih i personalizovanih ortoza.
4.Istraživanje i primena digitalnih metoda (fotogrametrija, 3D skeniranje) za prikupljanje podataka o anatomiji korisnika.
5.Razvoj konceptualnog i digitalnog 3D modela personalizovane kragne.
6.Izrada prototipa putem 3D štampe.
7.Testiranje praktičnosti, udobnosti i funkcionalnosti, uključujući samostalno postavljanje i korišćenje, kao i udobnost u ležećem položaju.