بيوميكانيكيا التحقق من صحة المضافة التصنيع التحويلية الخاصة للقدم السكري

وذكرت مراكز الولايات المتحدة لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) أن في كل 1000 مريض بالسكري ، فإن معدل بتر الأطراف السفلية (LEA) بسبب المضاعفات التي تظهر لأول مرة في القدمين هو 18.4٪. ومع ذلك، LEA يمكن الوقاية منها، ويمكن الوقاية منها وعلاجها من خلال الأحذية العلاجية أو النعال العظام. بسبب الاختلافات في الفردية من أقدام المرضى، لا يمكن أن تتكيف النعال العظام المنتجة على نطاق واسع لكل مريض، وبالتالي فإن استخدام التصنيع المضافة يمكن أن تحل هذه المشكلة.

في الآونة الأخيرة، قام الباحثون في جامعة كوكايلي في تركيا بمسح القدم بالماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد، وحصلوا على نموذج أنسول شخصي يستند إلى نموذج القدم، واستخدموا عملية الترسب المصهر (FDM) لتصنيع إنسول خاص للأقدام السكرية. تم اختبار الخصائص الميكانيكية للسلك البوليمر E-SUN طبع عينات المستخدمة في عملية FDM وEtate الفينيل التقليدية (إيفا) عينات، ولم متزامنة النعال المطبوعة من قبل عملية FDM وSetats EVA التقليدية في عملية المشي ( تم إجراء تحليل العناصر المحدودة والمقارنة بين الوضعية الدائمة، والعب على الأرض، والنيزة المسطحة، ووضعية الوقوف، وكعب الخروج من الأرض) لتحسين عملية الطباعة FDM لضمان الوظيفة الميكانيكية الحيوية للقدم السكري insole في إطار عملية FDM.

الشكل 1 التصنيع المضافة خطوة بخطوة من النعال على أساس عملية FDM

الشكل 2 نتائج اختبار الخواص الميكانيكية للأسيتات الفينيل الإيثيل (إيفا) وعينات التصنيع المضافة (تعبئة كثافة 10-100٪ على التوالي)، (A) نتائج اختبار صلابة و (ب) قوة الشد نتائج الاختبار اختبار

تُظهر تجارب الأداء الميكانيكية أن إجهاد الشد لكل عينة من الطباعة ثلاثية الأبعاد ذات كثافات تعبئة مختلفة يتراوح بين 6.5 و12.5 مباساً. الإجهاد الشد من رغوة إيفا هو 2.1 MPa، وهو أقل من أي عينات مطبوعة 3D.

الشكل 3 تحليل العناصر المحدودة (FEA) نتائج كل نموذج insole المطبوعة ونموذج رغوة EVA التقليدية في مرحلة المشية
تظهر نتائج تحليل العناصر المحدودة أنه تحت نفس القوة الخارجية، مع زيادة كثافة التعبئة لنموذج النعل، تنخفض قيمة إزاحة المواد في كل مرحلة مشية، بينما يزيد الإجهاد المكافئ. تظهر النتائج أن نموذج أنسول مع كثافة تعبئة 30٪ ونموذج نعل من رغوة إيفا لها نفس النتائج تحليل عنصر محدود، وبالتالي ضمان وظيفة البيوميكانيكية من أنسول التصنيع المضافة.

وتبلغ تكلفة النعال التقليدية للمعالجة 31.92 دولاراً أمريكياً، وتبلغ مدة المعالجة 15 ساعة. زوج من النعال مخصصة المصنعة من قبل ترسب تنصهر (FDM) تكلفة 6.88 دولار أمريكي ووقت المعالجة هو 8 ساعات. هذه الطريقة يقلل كثيرا من التكلفة والوقت.

اتصل بنا

www.xinshan.cc

هاتف: 0086-575-85121398