Les emboîtures prothétiques des membres inférieurs pourraient bientôt être imprimées dans des endroits éloignés et même au domicile des utilisateurs, grâce à un processus révolutionnaire développé par des experts en fabrication de l’Université de Loughborough.
Le Dr Simin Li, maître de conférences en mécanique des biomatériaux à l’École d’ingénierie mécanique, électrique et de fabrication, a été le pionnier d’un processus de conception à fabrication entièrement numérique qui a le potentiel de révolutionner la production d’emboîtures des membres inférieurs en permettant l’impression en dehors du cadre hospitalier. .
Traditionnellement, la création d’une alvéole de membre inférieur est un processus long, qui prend environ trois à six semaines.
La méthode consiste à prendre un moulage du membre, qui sert de moule pour fabriquer une emboîture. Le processus nécessite des visites dans les hôpitaux, repose en grande partie sur des compétences et une expertise à forte intensité de main-d’œuvre et implique souvent une approche par essais et erreurs.
Selon le Dr Li, les emboîtures qui en résultent s’apparentent davantage à des « œuvres d’art qu’à des dispositifs médicaux » et peuvent entraîner des problèmes de peau et de stabilité si elles ne fournissent pas un ajustement parfait.
Ce processus doit également être répété fréquemment car les douilles s’usent rapidement avec l’utilisation. Ils sont remplacés tous les trois à six mois pour les adultes et encore plus régulièrement pour les enfants.
La méthode révolutionnaire du Dr Li utilise une variété de technologies et un codage unique pour créer une prise grâce à un processus entièrement numérique.
En capturant une numérisation 3D du membre de l’utilisateur avec un scanner numérique et en utilisant un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO), un profil de conception personnalisé est généré, qui peut être importé dans une imprimante 3D pour la fabrication.
Le résultat est une douille entièrement personnalisée qui peut être produite en huit heures seulement, ce qui rend le processus nettement plus rapide que les méthodes actuelles.
Ce qui est unique dans la méthode du Dr Li, c’est sa capacité à permettre l’impression 3D de prises dans des endroits éloignés et même au domicile des utilisateurs.
Les installations de numérisation numérique et d’impression 3D peuvent être déployées dans différentes zones, notamment dans les régions mal desservies et les pays en développement ayant un accès limité aux soins de santé.
Les utilisateurs de prothèses de membres inférieurs peuvent scanner leur membre, envoyer le scan à un expert de la santé qui peut traiter la conception à distance et recevoir en retour un fichier de conception personnalisé.
Ce fichier peut ensuite être utilisé pour imprimer facilement une prise là où se trouve l’utilisateur, surmontant ainsi les barrières géographiques et transformant la manière dont les dispositifs médicaux personnalisés sont accessibles et produits.
Le Dr Li a déclaré : « En utilisant un flux de travail entièrement numérique de la conception à la fabrication et à la fabrication additive – ou « impression 3D » comme on l’appelle communément – l’ensemble de notre processus de création d’une douille est quantitatif et itératif, donc hautement personnalisable, reproductible et efficace.
« En utilisant cette solution numérique innovante, les professionnels de la santé peuvent consacrer davantage de leur temps précieux aux utilisateurs et, par conséquent, accroître l’accessibilité pour tous et à la demande.
« L’objectif ultime de ce projet est de rendre le processus de conception et de fabrication plus facile et plus accessible tant pour les professionnels de santé que pour les utilisateurs afin qu’un jour l’emboîture prothétique puisse être fabriquée à la demande dans les communautés locales, les hôpitaux et même au domicile des utilisateurs. .»
Le Dr Li et son équipe ont optimisé leurs conceptions d’emboîtures imprimées en 3D grâce à des tests approfondis dans leurs installations développées en interne, qui impliquent de soumettre les prototypes imprimés à des charges allant de 6 000 à 16 000 Newtons, soit l’équivalent de sept à 20 fois le poids corporel, selon le poids corporel. l’utilisateur.
La technique de l’équipe leur permet également d’augmenter les libertés de conception, ce qui signifie qu’elles peuvent rendre les régions de l’emboîture plus dures ou plus molles en fonction des besoins de l’utilisateur, ce qui, espère le Dr Li, améliorera le confort et facilitera davantage la participation au jeu, à l’activité physique et au sport.
Leur prochaine étape consiste à collaborer avec des partenaires universitaires et industriels pour transformer leurs prototypes de douilles imprimés en 3D en produits réels et explorer l’application de leur processus dans divers contextes.
J’espère voir cette recherche bénéficier un jour aux utilisateurs de prothèses de membres inférieurs dans le monde entier et lancer des discussions plus larges sur l’utilisation de l’impression 3D pour les dispositifs médicaux et au-delà.
Actuellement, les barrières à l’entrée pour accéder aux établissements de santé, aux professionnels de la santé et aux techniques d’impression 3D dans des endroits éloignés sont trop élevées.
Nous pensons que nos recherches non seulement briseront ces barrières, mais agiront également comme un catalyseur pour d’autres innovations passionnantes utilisant l’impression 3D. »
Dr Simin Li, maître de conférences en mécanique des biomatériaux, École de génie mécanique, électrique et de fabrication
Le paratriathlète Finley Jakes, utilisateur de prothèses de membres inférieurs et récent diplômé de l’Université de Loughborough, a rendu visite au Dr Li et à son équipe pour en savoir plus sur leurs recherches.
Finley – qui est membre du programme paralympique de classe mondiale du triathlon britannique et a représenté et remporté des médailles pour la Grande-Bretagne lors d’événements à travers le monde – a déclaré aux chercheurs qu’il lui fallait généralement environ un mois pour recevoir une emboîture et qu’il avait des problèmes de peau. à cause du port de douilles mal ajustées.
Il a déclaré à propos du projet : « Je pense que cette recherche pourrait bénéficier à un grand nombre de personnes, en particulier aux enfants qui grandissent et qui ont besoin de prises de courant facilement accessibles. Il y a un énorme potentiel. »
Percée dans l’impression 3D de prothèses personnalisées
Crédit vidéo : Université de Loughborough
