Sääriproteesin sovitinholkin valmistaminen 3D-tekniikalla : sovitinholkin ja nelireikäadapterin kiinnitystekniikan kehittäminen
Qorbani, Shiwa; Rautiainen, Jesse-Pekka (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112524020
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112524020
Tiivistelmä
Tällä hetkellä 3D-tekniikan hyödyntäminen on tullut suositummaksi raajaproteesien valmistuksessa. 3D-tekniikka on tehnyt mahdolliseksi digitaalisen mallintamisen hyödyntämisen monimutkaisten raajaproteesien valmistuksessa. 3D-tulostaminen mahdollistaa myös potilaan tarpeiden mukaisen raajaproteesin valmistamisen entistä useammalle tarvitsevalle. Tätä menetelmää käyttämällä on mahdollista tehdä hyvin kevyitä alaraajaproteeseja.
3D-tekniikkaa hyödyntämällä apuväliteknikot voivat ottaa 3D-skannauksen potilaan raajasta ensitapaamisella ja aloittaa halutun raajaproteesin suunnittelun ja valmistuksen nopeammin. 3D-skannaus tarjoaa meille mahdollisuuden tuottaa säärityngän malli virtuaalisesti. Perinteisillä menetelmillä käytetään kipsiä tyngän mallinottoon, mutta 3D-tekniikan kehityttyä mallin valmistus on nopeampaa, puhtaampaa ja tarkempaa.
Nopeuttamalla raajaproteesin prototyypin valmistamista, 3D-tekniikka säästää aikaa, vähentää kustannuksia ja voi myös parantaa proteesin laatua. Nykyään on myös tärkeää valmistaa helposti kierrätettäviä tuotteita, jotta on mahdollista pitää huolta myös ympäristön tilasta.
Tällä hetkellä monissa maissa raajaproteesit ovat yhä tehty perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttäen. Perinteiseen menetelmään kuuluu monia aikaa vieviä ja työläitä työvaiheita. Menetelmässä käytetään kipsiä ja sitä pitää muokata manuaalisesti, jotta se sopii asiakkaan raajatynkään.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena on kehittää 3D-tulostamalla valmistettavaa sääriproteesia niin, että nelireikäadapterin vastakappale integroidaan sääriholkin sisälle tulostustyön aikana. Aiheesta on aikaisempaa tutkimusta, mutta niissä sääriholkin sisälle ei ole lisätty standardikomponentteja tulostusvaiheessa. Uskomme, että kehittämällämme tekniikalla voisi olla saavutettavissa paremmat lujuusominaisuudet, kuin esimerkiksi tutkimuksissa, joissa sääriholkin sisälle integroitiin pelkät mutterit.
Tuotimme opinnäytetyössämme tavoitteidemme mukaisen sääriproteesin sovitinholkin 3D-tulostamalla, sisällyttäen 3D-tulosteeseen alumiinisen nelireikäadapterin vastakappaleen. Suurin haaste oli saada adapterin vastakappale sopimaan 3D-tulosteeseen. 3D-mallin mittoja tuli muokata niin, että vastakappaleen ja tulosteen välissä oli riittävä välys. Sopivien mittojen määrittämiseksi täytyi tehdä testituloste, jonka mukaan mitat kalibroitiin.
3D-tekniikkaa hyödyntämällä apuväliteknikot voivat ottaa 3D-skannauksen potilaan raajasta ensitapaamisella ja aloittaa halutun raajaproteesin suunnittelun ja valmistuksen nopeammin. 3D-skannaus tarjoaa meille mahdollisuuden tuottaa säärityngän malli virtuaalisesti. Perinteisillä menetelmillä käytetään kipsiä tyngän mallinottoon, mutta 3D-tekniikan kehityttyä mallin valmistus on nopeampaa, puhtaampaa ja tarkempaa.
Nopeuttamalla raajaproteesin prototyypin valmistamista, 3D-tekniikka säästää aikaa, vähentää kustannuksia ja voi myös parantaa proteesin laatua. Nykyään on myös tärkeää valmistaa helposti kierrätettäviä tuotteita, jotta on mahdollista pitää huolta myös ympäristön tilasta.
Tällä hetkellä monissa maissa raajaproteesit ovat yhä tehty perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttäen. Perinteiseen menetelmään kuuluu monia aikaa vieviä ja työläitä työvaiheita. Menetelmässä käytetään kipsiä ja sitä pitää muokata manuaalisesti, jotta se sopii asiakkaan raajatynkään.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena on kehittää 3D-tulostamalla valmistettavaa sääriproteesia niin, että nelireikäadapterin vastakappale integroidaan sääriholkin sisälle tulostustyön aikana. Aiheesta on aikaisempaa tutkimusta, mutta niissä sääriholkin sisälle ei ole lisätty standardikomponentteja tulostusvaiheessa. Uskomme, että kehittämällämme tekniikalla voisi olla saavutettavissa paremmat lujuusominaisuudet, kuin esimerkiksi tutkimuksissa, joissa sääriholkin sisälle integroitiin pelkät mutterit.
Tuotimme opinnäytetyössämme tavoitteidemme mukaisen sääriproteesin sovitinholkin 3D-tulostamalla, sisällyttäen 3D-tulosteeseen alumiinisen nelireikäadapterin vastakappaleen. Suurin haaste oli saada adapterin vastakappale sopimaan 3D-tulosteeseen. 3D-mallin mittoja tuli muokata niin, että vastakappaleen ja tulosteen välissä oli riittävä välys. Sopivien mittojen määrittämiseksi täytyi tehdä testituloste, jonka mukaan mitat kalibroitiin.