발바닥 압력을 줄이기 위한 환자별 3D 인쇄 당뇨병 안창 (3D Insole)

전 세계적으로 하지 절단은 30초마다 발생하며 이러한 절단의 85%는 당뇨병성 족부궤양의 결과인 것으로 추정됩니다. 발바닥 궤양은 부분적으로 발의 연조직에 대한 높은 하중과 기계적 스트레스로 인해 발생합니다. 맞춤형 관리 표준 깔창은 다른 부위에 압력을 재분배하여 과도한 발바닥 압력을 경험하는 발 부위를 줄이는 것을 목표로 합니다.

그러나 표준 관리 깔창의 효과에 대한 제한으로 인해 용인할 수 없을 정도로 높은 궤양 발생률이 발생합니다. 한편, 3D 프린팅 기술, 재료 특성 및 디지털 제조 파이프라인의 혁명은 많은 의학 분야에서 결과를 개선하는 혁신적인 솔루션의 물결을 가능하게 합니다. 연구자들은 이러한 기술을 활용하여 우수한 오프로딩 성능을 입증할 개인화된 메타물질로 새로운 환자별 3D 인쇄 깔창을 만드는 것을 목표로 합니다.

맞춤형 메타물질은 환자의 고유한 특성에서 파생된 격자 패턴으로 형성된 3D 인쇄 재료로, 환자의 요구에 고유하게 일치하는 깔창을 생성합니다. 이 연구의 목적은 맞춤형 메타물질이 포함된 3D 프린팅 깔창이 표준 치료 깔창보다 발의 위험 영역에 대한 발바닥 압력을 줄이는지 확인하는 것입니다. 조사관은 표준 관리(SC), 3D 인쇄 압력 기반(3DP-PB) 및 유한 요소 최적화(3DP-FE) 등 세 가지 다른 깔창을 제조할 것입니다. 3DP-PB 깔창은 발바닥 모양과 동적 발바닥 압력으로 설계되며, 3DP-FE 깔창은 다양한 깔창 디자인과 상호 작용하는 참가자 발의 시뮬레이션을 통해 설계되어 깔창 모양과 메타물질 특성을 최적화합니다. 반복 측정 연구에서 조사관은 당뇨병이 있고 전족부 압력이 높은 25명의 참가자 그룹과 함께 각 유형의 깔창에 대한 최대 발바닥 압력과 압력 시간을 측정합니다. 연구자들은 발바닥 측정(3DP-PB)에서 파생된 개인화된 메타물질로 구성된 3D 인쇄 깔창이 SC 깔창(H1)보다 최대 발바닥 압력 및 압력 시간 적분에서 더 큰 감소를 가질 것이라고 가정합니다.

또한 연구자들은 다른 두 개의 깔창과 비교하여 환자별 유한 요소 시뮬레이션(3DP-FE)을 통해 최적화된 깔창이 최고 발바닥 압력 및 압력 시간 적분(H2)에서 가장 큰 감소를 가질 것이라는 가설을 세웠습니다. 새로운 3D 인쇄 깔창의 임상 번역을 용이하게 하기 위해 연구자들은 초기 피드백과 통찰력을 얻기 위해 환자 및 임상의와 함께 포커스 그룹을 수행할 것입니다. 이러한 포커스 그룹의 결과는 깔창에 대한 실행 가능한 개선으로 질적으로 종합됩니다. 3D 프린팅 제조를 활용하는 새로운 깔창은 절단으로 자주 진행되는 족부 궤양으로부터 향상된 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 또한 디지털 제조 기술과 3D 제작 방법은 대량 생산에 대한 장벽이 상대적으로 낮기 때문에 클리닉으로의 전환을 크게 가속화할 수 있습니다. VA는 의료 혁신의 리더로 널리 인정받고 있습니다. 절단 위험을 줄일 수 있는 맞춤형 3D 프린팅 깔창의 개발은 VA의 혁신 정신과 잘 일치하며 "전투를 견뎌야 할 그를 돌보기 위해" VA 사명에 의해 지원됩니다. 재향 군인 인구의 궤양 발생률을 줄이면 하지 절단 발생률을 크게 줄이고 재향 군인의 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다.