Mechanical Design and Kinematic Analysis of a Hand Prosthesis from Computerized Tomography Images

Authors : Çağatay TAŞDEMİRCİ, Arif ÖZKAN

Pages : 1091-1097

Doi:10.2339/politeknik.885995

View : 46 | Download : 10

Publication Date : 2022-10-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Teknolojinin gelişmesi birçok protez tasarımını ve geliştirmesini beraberinde getirdi. Protezlerin temel amacı uzuv kaybı olan bir kişinin yaşam standardını yükseltmektir. Geliştirilmiş birçok protez türü vardır. Protezler birçok uzuv kaybını telafi edebilir, üst vücut protezleri sadece parmak kayıpları değil tam kol kayıpları için de olabilir. Bilindiği gibi parmak kayıpları en sık görülen uzuv kayıplarıdır. Parmak protezlerinin temel amacı insan parmaklarının işlevselliğini taklit etmektir. Ancak parmak protezlerinin çoğu sadece kozmetiktir ve işlevsel değildir. Öte yandan, fonksiyonel protezlerin çoğu kullanıcıya tam olarak uymaz ve kişiye özel tasarlanmamıştır. Bir diğer büyük sorun ise bazı protezlerin uygulanması için cerrahi operasyona ihtiyaç duymasıdır. Bu çalışmanın temel amacı, kullanıcıya mükemmel uyan insert ignore into journalissuearticles values(kişiselleştirilmiş);, uygulaması kolay insert ignore into journalissuearticles values(cerrahi işlem gerektirmeyen);, erişilebilir insert ignore into journalissuearticles values(üretimi kolay); ve sürdürülebilir parmak protezleri tasarlamaktır. Bu çalışmada bilgisayarlı tomografi görüntülerinden parmak protezi tasarlanmıştır. Protez, insan eli iskelet yapısına göre modellenmiştir. Parmak kayıplarını simüle etmek için distal ve orta falanks kemikleri modelden çıkarıldı. Modellenen iskelet yapısı üzerine parmak protezleri oluşturuldu. El iskelet modeli ve yeni tasarlanan protez, CAD yazılımı kullanılarak monte edildi. Tasarlanan protez hareket analizleri tamamlandı ve model optimize edildi. Kinematik analiz ile tasarlanan protezin hareket kabiliyetleri belirlenmiş ve yeni bir matematiksel model geliştirilmiştir. Oluşturulan matematiksel model diğer kullanıcının protezinde kullanılabilir, bu şekilde kişiselleştirilmiş protez üretimi için yeni tasarım modellemesi gerekmez, kullanıcı parametreleri ve ölçümler gelecekteki modeller için yeterlidir. Yeni tasarlanan parmak protezinin kavrama kabiliyeti incelendi. Protezin mekanik yapısı ve hareket kabiliyetleri deneyler ve ölçümlerle doğrulandı.
Keywords : biyomekanik, el protezi, kinematik analiz, kişisel tasarım

ORIGINAL ARTICLE URL