Potilaskohtaiset 3D-painetut diabeettiset pohjalliset, jotka vähentävät jalkapohjan painetta (3D Insole)

On arvioitu, että maailmanlaajuisesti alaraajojen amputaatio tapahtuu 30 sekunnin välein ja että 85 % näistä amputaatioista johtuu diabeettisista jalkahaavoista. Jalkapohjahaavat kehittyvät osittain suuren kuormituksen ja jalan pehmytkudosten mekaanisen rasituksen vuoksi. Mukautetut hoitopohjalliset pyrkivät vähentämään niitä jalan alueita, joilla on liiallista plantaarista painetta jakamalla painetta muille alueille.

Vakiohoitopohjallisten tehokkuuden rajoitukset johtavat kuitenkin haavaumien määrään, joka pysyy liian korkeina. Samaan aikaan vallankumous 3D-tulostustekniikoissa, materiaaliominaisuuksissa ja digitaalisissa valmistusputkissa mahdollistaa innovatiivisten ratkaisujen aallon, jotka parantavat tuloksia monilla lääketieteen aloilla. Tutkijat pyrkivät hyödyntämään näitä tekniikoita luodakseen uusia potilaskohtaisia ​​3D-tulostettuja pohjallisia henkilökohtaisilla metamateriaaleilla, jotka tutkijat uskovat osoittavan ylivoimaista purkamiskykyä.

Personoidut metamateriaalit ovat 3D-tulostettuja materiaaleja, jotka on muodostettu potilaskohtaisista ominaisuuksista johdetuista ristikkokuvioista, jolloin pohjalliset on yksilöllisesti sovitettu potilaan tarpeisiin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, vähentävätkö 3D-painetut pohjalliset yksilöllisillä metamateriaaleilla jalan riskialttiilla alueilla plantaarisia paineita paremmin kuin tavalliset hoitopohjalliset. Tutkijat valmistavat kolme erilaista pohjallista, jotka ovat standard of care (SC), 3D-painetut painepohjaiset (3DP-PB) ja finite element optimoidut (3DP-FE) pohjalliset. 3DP-PB-pohjalliset suunnitellaan jalkapohjan muodon ja dynaamisen plantaarisen paineen perusteella, kun taas 3DP-FE-pohjalliset suunnitellaan simulaatioista, joissa osallistujien jalat ovat vuorovaikutuksessa eri pohjallisten mallien kanssa pohjallisen muodon ja metamateriaalin ominaisuuksien optimoimiseksi. Toistuvassa tutkimuksessa tutkijat mittaavat jalkapohjan huippupainetta ja paineen kestoa jokaiselle pohjallistyypille 25 osallistujan ryhmällä, joilla on diabetes ja kohonnut etujalan paine. Tutkijat olettavat, että 3D-tulostetut pohjalliset, jotka koostuvat jalkapohjamittauksista saaduista yksilöllisistä metamateriaaleista (3DP-PB), vähentävät enemmän jalkapohjan huippupainetta ja paineen aikaintegraalia kuin SC-pohjalliset (H1).

Lisäksi tutkijat olettavat, että verrattuna kahteen muuhun pohjalliseen potilaskohtaisilla elementtisimulaatioilla (3DP-FE) optimoiduilla pohjallisilla on suurin plantaaripaineen ja paineen aikaintegraalin (H2) väheneminen. Helpottaakseen uusien 3D-tulostettujen pohjallisten kliinistä kääntämistä tutkijat toteuttavat fokusryhmiä potilaiden ja lääkäreiden kanssa saadakseen heidän varhaista palautetta ja oivalluksia. Näiden kohderyhmien tulokset syntetisoidaan laadullisesti käytännöllisiksi parannuksiksi pohjallisiin. Uudet pohjalliset, joissa käytetään 3D-tulostusta, voivat tarjota paremman suojan jalkahaavoilta, jotka usein etenevät amputaatioon. Lisäksi digitaalisilla valmistustekniikoilla ja 3D-valmistusmenetelmillä on suhteellisen alhaiset esteet massatuotannolle, mikä voi nopeuttaa huomattavasti siirtämistä klinikoille. VA on laajalti tunnustettu johtavana terveydenhuollon innovaatioissa. Räätälöityjen 3D-tulostettujen pohjallisten, jotka voivat vähentää amputaatioriskiä, ​​kehitys on hyvin linjassa VA:n innovaatiohengen kanssa, ja sitä tukee VA:n tehtävä "Hoida hänestä, joka on kestänyt taistelun". Haavaumien vähentäminen veteraaniväestössä voi merkittävästi vähentää alaraajojen amputaatioita ja parantaa veteraanien elämänlaatua.