Cómo diseñar aparatos ortopédicos personalizados e imprimibles en 3D para lesiones en el brazo: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Publicado en mi sitio web en piper3dp.com.

Tradicionalmente, los yesos para huesos rotos están hechos de yeso pesado, sólido y no transpirable. Esto puede generar molestias y problemas en la piel del paciente durante el proceso de curación, como picazón, erupciones e infecciones de la piel. Los moldes personalizados impresos en 3D hechos con un patrón de voronoi transpirable son una posible solución de bricolaje. Obviamente, este método no está médicamente aprobado (todavía) y no debe usarse en lugar de consultar a su médico. Sin embargo, si normalmente usa un aparato ortopédico para la muñeca / otro aparato ortopédico para las lesiones, puede crear su propia versión personalizada con la aprobación de su terapeuta ocupacional o especialista.

Si bien esta es una gran solución potencial, el modelado 3D y la impresión 3D de un yeso o un aparato ortopédico personalizado requieren mucho tiempo. Una impresión 3D estándar de un yeso de muñeca tarda aproximadamente 3 horas en imprimirse en una impresora 3D, donde el yeso suele tardar aproximadamente media hora en adaptarse a un paciente y es muy rentable. Este método es una solución de bricolaje solo para experimentación. Anteriormente escribí en un blog sobre cómo crear muñequeras usando Meshmixer, este método es más complejo pero tiene un mejor resultado y un mejor ajuste. Para hacer uno de estos, necesitará un escáner 3D y una copia de Meshmixer y Rhino 3D software, con Grasshopper, el complemento de modelado algorítmico instalado.

Aquí hay un video con un recorrido por los pasos de Rhino:

www.youtube.com/embed/Goci-HOPpvo

Paso 1: escaneo 3D

Primero, deberá realizar una buena exploración del área para la que le gustaría hacer un aparato ortopédico. Recomiendo pedirle al "paciente" que extienda el brazo y apoye las yemas de los dedos sobre algo para evitar que el brazo tiemble involuntariamente. Importe el escaneo 3D a Meshmixer y use la función de corte plano para cortar las áreas que no desea, es decir, los dedos, el pulgar y el brazo. Es posible que también desee limpiar un poco con las herramientas de pincel, según la calidad de su escáner 3D.

Paso 2: Rhino 3D

A continuación, importe su modelo de brazo recortado a Rhino 3D. Utilice la función MeshtoNURBS para convertir el.stl en una polisuperficie. Cree una matriz de planos de superficie aproximadamente espaciados para adaptarse a la longitud de su modelo escaneado, como las imágenes a continuación.

Paso 3:

Luego, use la función IntersectTwoSets y resalte primero sus planos de superficie y luego el modelo de brazo. Creará una serie de curvas de estilo "corte plano" como la imagen de abajo.

Paso 4:

A veces, estas curvas saldrán un poco irregulares. Utilice la función _Rebuild en las curvas para solucionar este problema. A continuación, utilice la función Transición para crear una nueva superficie utilizando las curvas del brazo. Deberá seleccionar las curvas para que esto funcione correctamente.

Paso 5:

A continuación, utilice la función OffsetSurf para crear una superficie 2 mm por encima de la superficie existente. Esto asegurará que la férula quede bien colocada sobre la piel. También puede cortar la abrazadera por la mitad utilizando la herramienta de división booleana. Inicie Grasshopper para el siguiente paso. Deberá descargar este algoritmo de Voronoi y abrirlo en Grasshopper.

Para que este algoritmo funcione según lo previsto, también necesitará los dos complementos Weaverbird y Millipede. Puedes conseguirlos aqui:

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

www.giuliopiacentino.com/weaverbird/

Haga clic con el botón derecho en el primer componente de entrada Brep del algoritmo y seleccione Establecer un Brep y haga clic en la primera mitad de la llave cuando se le solicite.

Paso 6:

Esto ahora mapeará un patrón de voronoi al escaneo del brazo desplazado. Puede pasar por el algoritmo y ajustar diferentes aspectos, incluido el tamaño del orificio y más.

Paso 7:

Una vez que esté satisfecho con el resultado, resalte la última sección del algoritmo, haga clic con el botón derecho y seleccione Hornear.

Paso 8:

Repite el proceso en la otra mitad del corsé. ¡Ahora tienes un corsé voronoi! Debería poder imprimir esto en posición vertical sin ningún soporte. Puede usar cinta y cuentas para actuar como una bisagra, o un modelo 3D en una bisagra de su propio diseño. Xkelet tiene algunos diseños geniales para inspirarse. ¡Disfrutar!