Üç Boyutlu Yazıcı ve Tarayıcı ile Hastaya Özel Medikal Ortez Tasarımı ve Geliştirilmesi

Year 2017, Volume: 20 Issue: 1, 1 - 8, 01.03.2017

Levent Aydın Serdar Küçük

Abstract

Üç boyutlu (3b) yazıcılar, günümüzde birçok alanda kullanılan ve hızla gelişen bir teknolojidir. Bu çalışmada, öncelikle bir üç boyutlu yazıcı açık kaynak kodlu donanımın geliştirilmesiyle imâl edildi ve açık kaynak kodlu yazılımının iyileştirilmesiyle kontrol edildi. Daha sonra bu üç boyutlu yazıcıyı kullanarak ayak bileği ortezi (ankle foot orthosis, AFO) üretildi.

İnsan yürümesi için son derece önemli olan ayak bileği ortezleri deformasyonları önlemek ve bilek hareketini kontrol etmek için üretilir. Bir AFO genellikle zayıf bacağı korumak, bilek ve ayağı doğru pozisyonda tutmak ve adım atmayı düzeltmek için kullanılır. Son kullanıcı farklı boyutlarda bilek ve farklı tipte deformasyonlara sahip olabileceğinden bir AFO son kullanıcının ayağına tam uygun bir şekilde üretilmelidir. Dolayısıyla seri üretilen AFO’lar her bir son kullanıcı için uygun olmayabilir. Bu durum göz önünde bulundurulduğunda üç boyutlu yazıcılar kişiselleşmiş biyomedikal ekipman üretiminde öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, özel bir AFO öncelikle bir CAD yazılımı ile modellendi ve daha sonra bu model geliştirilen yazıcıyla üretildi. Bu çalışma ülkemiz literatüründe bilinen ve üç boyutlu yazıcı ile üretilen ilk ayak bileği ortezidir. Ayrıca bu çalışma üç boyutlu yazıcılarla biyomedikal malzemelerin daha kısa zamanda ve daha ekonomik bir şekilde üretilebileceğini kanıtlamıştır.

Keywords

3b Yazıcı, Ayak Bileği Ortezi, Reprap

Design and Construction of Ankle Foot Orthosis By Means Of Three Dimensional Printers

Abstract

Three dimensional (3d) printer technologies are rapidly developing and increasingly being used in several fields. In this study, as a first step a 3d printer is constructed by modifying open source hardware and controlled by improving open source software. Subsequently, an ankle foot orthosis (AFO) is designed and constructed by using this 3d printer.

The ankle foot orthosis, very important for human walking, is designed to control motion of the ankle and prevents deformities. An AFO can generally be used for following purposes: brace weak limbs, grasp ankle and foot in the right position and correct the foot drop. Since the users have different sizes of ankles and different types of deformities, an AFO must be produced to match in size to the end-user. Therefore off-the-shelf AFOs may not suitable for the each end user. Considering these factors, 3d printers are of great importance for producing individualized biomedical equipment. In this study, a distinctive ankle foot orthosis is first modelled by using CAD software and then produced by using constructed 3d printer. This AFO is the first ankle foot orthosis produced by a 3d printer in the literature of our country. This study is a proof that biomedical equipments can be produced in a shorter time and less costly by using 3d printers.

Keywords

3d Printer, Ankle Foot Orthosis, Reprap

References

• 1) Aydın L, “Üç boyutlu yazıcıyla ayak bileği ortezinin tasarımı ve geliştirilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2014).
• 2) Wikipedia C, “3d Printing” [Online], Ziyaret tarihi: 22 Eylül 2015. https://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
• 3) Bird J, "Exploring the 3D printing opportunity." Financ. Times (2012).
• 4) Hull C W, “Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography”, U.S. Patent 4 575 330 A, (1984).