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#Produkttrends
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3D bedruckte Individualprothesen mit integrierten Sensoren für verbesserte Funktion und Komfort
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Forscher von Virginia Tech haben ein 3D-gedrucktes prothetisches Gerät mit integrierten elektronischen Sensoren entwickelt, um die Druckverteilung zwischen einem Glied und dem Gerät selbst zu beurteilen. Die Sensoren liefern Daten, die den Forschern helfen, das Gerät für mehr Komfort und Funktionalität zu verbessern. Ihr Ansatz kann zu erschwinglicheren und effektiveren individuellen Prothesen führen.
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Der 3D-Druck bietet Menschen mit fehlenden Gliedmaßen die Möglichkeit, ihre eigenen prothetischen Geräte nach Open-Source-Plänen zu drucken. Dieser Ansatz könnte zu billigeren und leichter zugänglichen Geräten führen. Allerdings ist es entscheidend, dass jedes Gerät perfekt sitzt und die Weichteile richtig kontaktiert werden, um Komfort und Funktionalität zu maximieren.
Den heutigen 3D-gedruckten prothetischen Geräten fehlen die fortschrittlichen elektronischen Fähigkeiten teurerer Geräte, so dass es schwierig ist zu beurteilen, ob sie einen optimalen Kontakt zum Körperteil des Benutzers bieten. Beispielsweise kann ein Gerät einen Druck auf ein Glied unterschiedlich ausüben, wenn das Glied entspannt ist oder wenn es gebeugt ist.
Die Form der Hand des lokalen Teenagers Josie Fraticelli, die während der Entwicklung einer personalisierten Prothese gescannt wurde.
Um dies zu beheben, haben die Forscher von Virginia Tech ein Verfahren entwickelt, um elektronische Sensoren in 3D-Druckprothesen zu integrieren, um die Druckverteilung des Gerätes auf der Haut zu messen. Das Forschungsteam nutzte 3D-Scandaten eines Gliedes, um die Sensoren an der Schnittstelle zwischen Gewebe und Gerät zu integrieren. Sie druckten das Gerät im konformen 3D-Druck, wodurch das Material auf gekrümmte Oberflächen aufgebracht werden kann.
Anhand der Daten zur Druckverteilung verbesserten die Forscher eine personalisierte prothetische Hand und erhöhten den Gewebekontakt mit dem Glied, an dem sie befestigt war, was nach Ansicht des Benutzers komfortabler war. Der 3D-Druck ermöglicht es, dass zahlreiche Wiederholungen des Geräts relativ einfach, schnell und kostengünstig hergestellt werden können, was es zur perfekten Technik macht, um eine progressive Geräteoptimierung zu ermöglichen.
"Die Personalisierung und Modifizierung der Eigenschaften und Funktionalitäten von tragbaren Systemschnittstellen durch 3D-Scannen und 3D-Drucken öffnet die Tür zur Entwicklung und Herstellung neuer Technologien für die menschliche Hilfe und das Gesundheitswesen und untersucht grundlegende Fragen im Zusammenhang mit der Funktion und dem Komfort von tragbaren Systemen", sagt Blake Johnson, eine an der Studie beteiligte Forscherin.
