Come progettare tutori personalizzati stampabili in 3D per lesioni al braccio: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Cross-posting sul mio sito web all'indirizzo piper3dp.com.

Tradizionalmente, i calchi per le ossa rotte sono realizzati in gesso pesante, solido e non traspirante. Questo può creare disagio e problemi alla pelle per il paziente durante il processo di guarigione, come prurito, eruzioni cutanee e infezioni della pelle. I calchi stampati in 3D personalizzati realizzati con un motivo voronoi traspirante sono una potenziale soluzione fai-da-te. Questo metodo non è ovviamente approvato dal punto di vista medico (ancora) e non dovrebbe essere usato al posto di vedere il tuo medico. Tuttavia, se normalmente indossi un tutore per il polso diviso/altro per infortunio, puoi creare la tua versione personalizzata di questo con l'approvazione del tuo terapista occupazionale o specialista.

Sebbene questa sia una grande soluzione potenziale, la modellazione 3D e la stampa 3D di un calco o di un tutore personalizzato richiedono molto tempo. Una stampa 3D standard di un calco da polso impiega circa 3 ore per essere stampata su una stampante 3D, dove il gesso tende a impiegare circa mezz'ora per adattarsi a un paziente ed è molto conveniente. Questo metodo è una soluzione fai-da-te solo per la sperimentazione. Ho già scritto sul blog come creare tutori per polso usando Meshmixer, questo metodo è più complesso ma ha un risultato migliore e una migliore vestibilità. Per realizzare uno di questi, avrai bisogno di uno scanner 3D e una copia di Meshmixer e Rhino 3D software, con Grasshopper, il plug-in di modellazione algoritmica installato.

Ecco un video con una procedura dettagliata dei passaggi di Rhino:

www.youtube.com/embed/Goci-HOPpvo

Passaggio 1: scansione 3D

Innanzitutto, dovrai eseguire una buona scansione dell'area per la quale desideri realizzare un tutore. Consiglio di chiedere al "paziente" di allungare il braccio e di appoggiare la punta delle dita su qualcosa per evitare che il braccio tremi involontariamente. Importa la scansione 3D in Meshmixer e usa la funzione Plane Cut per tagliare via le aree che non vuoi, cioè le dita, il pollice e il braccio. Potresti anche voler pulire con gli strumenti pennello a seconda della qualità del tuo scanner 3D.

Passaggio 2: Rhino 3D

Quindi, importa il modello del tuo braccio tagliato in Rhino 3D. Usa la funzione MeshtoNURBS per convertire il file.stl in una polisuperficie. Crea una serie di piani di superficie approssimativamente distanziati per adattarli alla lunghezza del modello scansionato, come le immagini sottostanti.

Passaggio 3:

Quindi, usa la funzione IntersectTwoSets ed evidenzia prima i tuoi piani di superficie e poi il modello del braccio. Creerai una serie di curve in stile "taglio piano" come l'immagine qui sotto.

Passaggio 4:

A volte queste curve risulteranno un po' irregolari. Usa la funzione _Rebuild sulle curve per risolvere questo problema. Quindi, usa la funzione Loft per creare una nuova superficie usando le curve del braccio. Dovrai selezionare le curve affinché funzioni correttamente.

Passaggio 5:

Quindi, usa la funzione OffsetSurf per creare una superficie 2 mm sopra la superficie esistente. Questo assicurerà che il tutore si posizionerà bene sulla pelle. Puoi anche tagliare la parentesi a metà usando lo strumento di divisione booleano. Avvia Grasshopper per il passaggio successivo. Dovrai scaricare questo algoritmo Voronoi e aprirlo in Grasshopper.

Affinché questo algoritmo funzioni come previsto, avrai anche bisogno dei due add-in Weaverbird e Millepiedi. Puoi ottenerli qui:

www.dropbox.com/sh/ym0odgl6l134qcx/AADt9iXbDQQJ1hTfqqF97gfJa?dl=0

www.giuliopiacentino.com/weaverbird/

Fare clic con il pulsante destro del mouse sul primo componente di input Brep dell'algoritmo e selezionare Imposta un Brep e fare clic sulla prima metà della parentesi quando richiesto.

Passaggio 6:

Questo ora mapperà un modello voronoi sulla scansione del braccio offset. Puoi passare attraverso l'algoritmo e modificare diversi aspetti, inclusa la dimensione del foro e altro ancora.

Passaggio 7:

Dopo che sei soddisfatto del risultato, evidenzia l'ultima sezione dell'algoritmo, fai clic con il pulsante destro del mouse e scegli Bake.

Passaggio 8:

Ripetere il processo sull'altra metà del tutore. Ora hai un tutore voronoi! Dovresti essere in grado di stampare questo in piedi senza alcun supporto. Puoi usare nastro e perline per fungere da cerniera o modello 3D su una cerniera del tuo design. Xkelet ha alcuni fantastici design a cui ispirarsi. Divertiti!