- Medicina personalizzata e di precisione: ortesi sensorizzate stampate in 3D come strumento di diagnosi quantitativa e monitoraggio del movimento
- Personalised and precision medicine: 3D printed sensorized orthoses as a tool for quantitative diagnosis and monitoring movement
- Brognara, Lorenzo <1990>
Subject
- MED/33 Malattie apparato locomotore
Description
- Obiettivo di questa tesi di dottorato è di mostrare un metodo sperimentale e innovativo attraverso il quale è possibile realizzare una calzatura personalizzata e sensorizzata mediante un processo di fabbricazione additiva di Fused Deposition Modelling (FDM). I recenti progressi tecnologici e lo sviluppo di nuovi approcci nella realizzazione di dispositivi su misura, come la prototipazione rapida a mezzo di scansione laser e la stampa additiva, hanno evidenziato la potenzialità di un miglioramento significativo della produzione di questi dispositivi in termini di riproducibilità, qualità del prodotto e abbattimento dei costi. La riproducibilità del processo e la validazione del dispositivo si sono basate sull’interazione di diverse competenze: cliniche, biomeccaniche, di scienza dei materiali e di design. In seguito ad uno studio sulle proprietà meccaniche dei materiali esistenti e al perfezionamento del processo di design della protesi personalizzata è stato ideato un sistema per creare all’interno delle ortesi uno spazio dedicato alla sensoristica. Queste protesi dotate di dispositivi tecnologici come i sensori inerziali, gravimetrici, GPS e sistemi di trasmissione wireless potranno essere utili non solo per migliorare l’assetto del piede, organo sensoriale e motorio di centrale importanza per il sistema biomeccanico e posturale-propriocettivo del corpo umano, ma anche come strumento di diagnosi quantitativa e qualitativa nonché come sistema di monitoraggio dei risultati clinici in ambito neurologico, ortopedico e riabilitativo.
- The aim of this doctoral thesis is to demonstrate an innovative method that achieves a customized and sensorized shoe using an additive manufacturing process of Fused Deposition Modelling (FDM). The recent technological advances and the development of new approaches in the creation of custom-made devices, such as rapid prototyping by means of laser scanning and additive printing, have highlighted the potential for a significant improvement in the production of these devices in terms of reproducibility, quality of the product and cost reduction. The reproducibility of the process and the validation of the device were based on the interaction of different competencies: clinical, biomechanical, material and design science. Following a study on the mechanical properties of existing materials and the improvement of the process for designing the customized prosthesis, a system was devised to create a space dedicated to sensors inside the orthoses. These prostheses, fitted with technological devices such as inertial, gravimetric, GPS and wireless transmission sensors, will be useful not only for improving the position of the foot (a sensory and motor organ of central importance for the biomechanical and postural-proprioceptive system of the human body) but will lead also as a quantitative and qualitative diagnostic tool, as well as a system for monitoring clinical results in the neurological, orthopaedic and rehabilitation fields.
Date
- 2019-11-29
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-25644
Brognara, Lorenzo (2019) Medicina personalizzata e di precisione: ortesi sensorizzate stampate in 3D come strumento di diagnosi quantitativa e monitoraggio del movimento, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Scienze biomediche e neuromotorie