集成3D打印的假肢设计在国际挑战赛中获得第三名

Jade Myers 是一名工程博士生，也是 RIT 的 LiveAbility 实验室的成员，最近在国际 nTopology-EOS 责任零件挑战赛中获得第三名。她因采用格子结构设计的改进假肢装置而获得认可

Jade Myers 几年前在海地在一场毁灭性后帮助难民的经历给人留下了深刻的印象，这激发了她今天作为假肢和可访问性研究人员的工作。

Myers 使用 3D 打印技术为截肢者开发上肢和下肢假肢，是国际设计竞赛nTopology-EOS 2022 责任零件挑战赛的前三名获胜者。她的项目，用密度分级晶格改进假肢插座，因其创新和新设计可能产生的潜在影响而得到认可。

Myers 是来自 16 个国家的 28 所学院和大学的学生之一，他们参加了以轻量化、热管理、可持续能源、建筑材料和工业设计类别的设计为特色的年度活动。

这项技术让迈尔斯更接近一种独特类型的假肢，这种假肢比传统设计更实用。她创造了一种可变密度的晶格结构，以改善身体与假肢装置的连接。

Myers 的一种新假肢插座设计是通过 3D 打印制成的，重量轻，并且有可能提高截肢者的灵活性。

“轻量化对于肌肉和骨骼结构有限的人来说非常重要，根据我们的经验，这是 3D 打印非常积极的领域之一。这些设备比传统制造的设备轻得多，”博士迈尔斯说。RIT 凯特格里森工程学院的候选人。她还在工程学院教授课程，并参与了LiveAbility 实验室开展的跨学科项目，该项目基于大学的有效访问技术研究与开发合作伙伴关系。

有几种类型的假肢插座设计用于与残肢连接。最近开发的一种样式称为压缩-释放-稳定 (CRS) 插座。例如，肱骨两侧的压缩有助于稳定假体，释放区域确保软组织有一个露出的地方。

“这就是这种晶格结构的用武之地，”她说。“有更好的方法可以通过改变晶格结构的密度来精确控制压缩。”

用假肢捡起物品意味着增加了重量，导致不均匀的压力或重量负荷集中在骨头的远端。沿骨骼和装置的长度调整压力可以增加实用性和运动范围，并减轻受压组织的疼痛。

“我知道他们在阿迪达斯使用晶格结构来生产跑鞋，以根据传感器读数调整脚部不同区域的压力，”她说。“人们对脚施加最大压力的地方，就是他们放置密集格子以使其更坚固的地方。我想，为什么我们不能用假肢插座做到这一点?”

Myers 重新设计了这个想法，在 RIT 的AMPrint 中心(一个专注于增材制造和 3D 打印进步的校园实验室和研究机构)中形成了一个具有不同密度区域的软垫插座。经过压缩、压力、疲劳和新材料测试后，她将开始制作 3D 打印模型的原型。

“我们希望它兼具形式和功能，”她说。

自 2010 年以来，在迈尔斯访问海地期间，丹妮和杰德迈尔斯成为了朋友。丹妮在 2010 年海地中失去了手臂，迈尔斯在那一年的访问使两人在附近的一家诊所相聚，该诊所开始为那些患有 3D 打印假肢的人提供假肢。当时失去了四肢。

当 Myers 刚开始从事假肢工作时，她是一家与 RIT 相关的非营利性健康组织的一员，帮助海地的临床医生了解如何将 3D 打印假肢添加到他们的实践中。

在那里，她遇到了在 2010 年中失去手臂的年轻女子丹妮。迈尔斯被她的困境所感动，但也认为她是一个尽管在社区遇到困难和社会文化耻辱，但仍愿意活下去的人，因为她的截肢。

“丹妮启发了我。在海地，一个人不仅很难买得起假肢，而且很难去诊所。有些人在诊所外过夜，等待他们制造这种需要几天时间才能制造的设备，”迈尔斯说。“能够更快地制造设备是我们想做的事情之一。我们希望能够提供人们买得起的东西，并且对他们很有效。它发生得越快，像丹妮这样的人就越早有机会穿上这些。它不仅会影响他们，还会对家庭及其机会产生连锁反应。它给了我更大的动力，实际上是我渴望更快地做得更好，因为我有机会亲眼看到它对人们产生的真正影响。

Myers 和 Danie 见面后一直保持联系，现在一起共同设计设备。两人已成为好朋友，迈尔斯曾多次访问海地，看到她的朋友正在重建她的生活。迈尔斯预计将在 2023 年获得博士学位。