Biomekaniskt validerad tillsatsstillverkning Specialinsula för diabetiker

De amerikanska centren för sjukdomskontroll och förebyggande (CDC) rapporterade att hos varje 1 000 diabetespatienter är frekvensen av amputation i nedre extremiteten (LEA) på grund av komplikationer som först uppträder i fötterna 18,4%.LEA kan emellertid förebyggas och kan förebyggas och behandlas genom terapeutiska skor eller ortopediska inläggssulor.På grund av skillnaderna i individualitet hos patienterna' fötter, massproducerade ortopediska innersulor kan inte anpassa sig till varje patient, så användningen av tillsatsstillverkning kan lösa detta problem.

Nyligen skannade forskare vid Kocaeli-universitetet i Turkiet foten med en tredimensionell skanner, erhöll en personlig inläggssula-modell baserad på fotmodellen och använde den fused deposition (FDM) -processen för att tillverka en speciell innersula för diabetiska fötter.De mekaniska egenskaperna hos E-SUN-polymetrådtryckta prover som användes i FDM-processen och de traditionella etylvinylacetatproven (EVA) testades, och insulorna tryckta med FDM-processen och de traditionella EVA-inläggssulorna synkroniserades inte i gångprocessen (Den ändliga elementanalysen och jämförelsen av stående position, hälen på marken, platt sula, stående position och hälen från marken) utfördes för att optimera FDM-tryckprocessen för att säkerställa den biomekaniska funktionen för den diabetiska fotinsulan under FDM-processen .

Figur 1 Steg för steg tillverkning av tillsatser av inläggssulor baserat på FDM-process

Figur 2 Testresultat av mekaniska egenskaper hos etylvinylacetat (EVA) och tillsatsstillverkningsprover (påfyllningstäthet av 10-100% respektive), (A) hårdhetstestresultat och (B) draghållfasthetstestresultat

Mekaniska prestandaexperiment visar att dragspänningen för varje prov av 3D-tryckning med olika fyllnadstätheter varierar mellan 6,5 och 12,5 MPa.Dragspänningen för EVA-skum är 2,1 MPa, vilket är lägre än alla 3D-tryckta prover.

Figur 3 Resultat av finit elementanalys (FEA) för varje tryckt innersulamodell och traditionell EVA-skummodell i gångfasen
Resultaten av slutliga elementanalyser visar att under samma yttre kraft, när fyllnadstätheten för innersulmodellen ökar, minskar materialförskjutningsvärdet vid varje gångsteg, medan den ekvivalenta spänningen ökar.Resultaten visar att innersulmodellen med en fyllnadstäthet av 30% och innersulmodellen av EVA-skum har samma resultat för analys av finita element, vilket säkerställer den biomekaniska funktionen för tillsatsinsuleringssulan.

Kostnaden för traditionella bearbetningsinsulor är 31,92 USD och bearbetningstiden är 15 timmar. Ett par dedikerade inläggssulor tillverkade genom fused deposition (FDM) kostar US $ 6,88 och behandlingstiden är 8 timmar. Denna metod minskar kostnaden och tiden kraftigt.

kontakta oss

www.xinshan.cc

Tel: 0086-575-85121398