맞춤형 3D 프린트 손 보조기의 컴퓨터 모델

환자 맞춤형 3D 프린트 손 보조기는 치료의 효율성과 환자의 편안함을 개선할 수 있지만, 각 맞춤형 보조기가 사실상 독특한 장치이기 때문에 설계 단계에서 실험적 및 수치적으로 기계적 응답을 평가하기가 어렵습니다. 유한 요소 방법(FEM)을 사용하여 미리 정해진 하중 아래에서 보조기의 변형을 예측할 수 있지만, 손과의 상호작용을 포함한 환자 맞춤형 모델은 여전히 부족합니다. 본 연구에서는 보조기를 제조하는 데 사용된 손의 스캔 데이터에서 시작하여, 골격 구조를 포함한 손의 FEM 모델을 생성하는 컴퓨터 모델을 제시합니다. 손 뼈의 위치와 치수는 간단한 해부학적 측정이나 문헌 데이터를 기반으로 정의할 수 있으며, 관절의 강성은 환자의 병리와 관련하여 조정될 수 있습니다. 나머지 손의 부피는 피부와 근육의 비선형 기계적 거동을 모방하는 연조직 영역으로 구성됩니다. 결과는 접촉 압력, 응력 상태 또는 보조기의 순응도와 같은 기능적 및 구조적 지수를 분석할 수 있음을 보여주어 맞춤형 장치 설계에 유용한 정보를 제공합니다. 메시 변형 알고리즘을 사용하여 스캔 데이터를 사용해 치료사가 정의한 목표 위치에서 다양한 보조기 설계를 생성할 수 있으며, 개발 중인 매개변수 모델을 활용하여 골격 구조를 적절히 조정할 수 있어 보조기의 응답을 전체 재활 과정에서 조사하는 혁신적인 경로를 제공합니다.