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研究人员开发新型定制3D打印假肢手指

文章来源:慧思通人气:1125发表时间:2019-01-15 16:59:18

       随着假肢装置的发展所取得的所有进步,定制的功能性手指假肢价格并不合理。在一篇题为“开发用于近端指骨截肢的完全驱动的现实手指假体”的论文中,一组研究人员描述了他们如何开发3D打印手指假肢。他们将它设计成一个骨架手指,可以用真实的硅胶覆盖物覆盖。

       假肢手指模仿真实的指针,其直径比实际手指小10毫米,因此可以结合用于成形的泡沫。出于致动的目的,在远端和中间段下方添加了两个桥。这些功能通过在相邻手指下方延伸而允许患者容易且自然地致动该装置。为了确保假体恢复到其静止伸展状态,在每个关节的任一侧上制作用于通过螺钉固定的弹性带的位置。



       然后进行三次测试以评估骨骼假体的设计。首先,使用改进的内侧段和MTS Insight机电测试系统进行PIP关节的疲劳测试。两个样品由Formlabs Tough TOTL03树脂制成并印刷在3D打印机上,使用用于延伸机构的正畸带。使用夹具附件和台架适配器来致动中间节段并分别保持近侧节段静止。该测试进行了多达1,000次完全屈曲和完全伸展的循环。

       还进行了三点弯曲试验以测试装置与模拟渣油盖的粘合强度。使用PLA在3D打印机上3D打印五个样品。

       研究人员表示:“样品通过使用未固化的PMMA与硬化的PMMA渣油瓶盖结合。“使用具有三点弯曲夹具的MTS Sintech 10G / L进行测试,装载样品直至失败。



       最后,通过让志愿者(没有丢失任何手指)将设备握在手指下并尝试各种简单的手势和任务(例如拾取物品)来进行定性测试。

       研究人员继续说:“疲劳试验没有表现出明显的带或关节磨损,但确实突出了一个意想不到的问题。” 在达到1000次循环之前测试的两个样品都失败了,因为将接头固定在一起的螺钉松动了。三点弯曲试验给出了平均力282.66N来诱导失效,这远远高于手指施加的力的文献值。定性测试表明手指琴桥舒适且易于使用。此外,赋予了合理数量的灵活性,允许使用者在完全手握和指尖之间抓握各种尺寸的物体。然而,该装置的运动范围可防止使用者抓住小物体或握拳。

       最后研究人员得出结论,使用指桥是一种潜在可行的方法,可以为人们提供“方便、功能化和逼真的假肢。”但是,需要进一步研究和改进设计,例如确定假肢的生命周期。

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