義手用3Dプリントトランスヒューマラルプロテーゼの開発

科学分野:

• 生物医学工学;リハビリ工学;積層造形

背景:

• e-NABLEコミュニティからの3Dプリントプロテーゼは低コストのソリューションを提供しますが、快適性、機能性、美観に欠けることがよくあります。;トランスヒューマラル奇形は、人間工学的で機能的な特殊な義肢を必要とします。

研究 の 目的:

• 既存のe-NABLEモデルを再設計することにより、改良されたボディ駆動型トランスヒューマラルプロテーゼを開発すること。;剛性材料と柔軟性材料、および高度な設計技術を統合することにより、機能性、快適性、美観を向上させること。

主な方法:

• トランスヒューマラル奇形を持つ8歳の少女の臨床症例分析、3Dスキャンと解剖学的測定を含む。;コンピュータ支援設計（CAD）と3Dプリントを使用した複数のプロトタイプの開発、それに続くパフォーマンスと耐性テスト。;構造挙動評価のための有限要素解析（FEA）と継続的な材料最適化研究。

主要な成果:

• 再設計されたプロテーゼは400gで、手頃な価格、快適性、美観、機能性のバランスを実現しています。;末端装置は、肩の動きによって動力を供給され、85.3 Nから163.2 Nの力で完全に閉じます。;プロテーゼは、肩の回転、肘の屈曲/伸展、前腕の回外/回内を可能にし、少なくとも0.9kgをサポートしますが、グリップの維持は困難です。

結論:

• 再設計された3Dプリントトランスヒューマラルプロテーゼは、既存のe-NABLEデバイスよりも大幅な改善を表しています。;このデバイスは、トランスヒューマラル四肢の違いを持つ個人にとって、機能的で、人間工学的で、美的に心地よいソリューションを提供します。;グリップの課題に対処し、耐久性とパフォーマンスを向上させるための材料選択を最適化するために、さらなる研究が必要です。