▪ 3D 보조기기 정보

1.1. 기기 개발 이유

일반적으로 의수는 절단부위에 장착하는 것으로 장식의수, 능동의수, 작업의수 등으로 분류된다. 장식의수는 절단된 손이나 손가락 모양과 흡사한 형태를 가지지만 움직이거나 관절운동을 할 수 없다. 능동의수는 관절부위에서 내전 외전 운동이나 엄지와 다른 네 손가락의 대립운동을 어께의 움직임을 이용하여 전달하는 방식으로 움직일 수 있다. 또한, 작업의수는 외관보다는 능률을 위주로 한 것으로, 예로써 갈고리 모양의 형태인 손끝으로 물건을 집고 유지 또는 견인할 수 있다.

한국공개특허 제10-2020-0050571호에서는 절단된 손가락의 남은 마디에 장착되고 하나의 힌지에 의해 연결되어 손가락 의수의 복수의 마디 사이에 연결되어 구부러진 마디를 펴도록 복원력을 제공하는 탄성줄을 포함하는 손가락 의수 장치를 개시한 바 있다.

하지만, 상기의 기술들은 주변의 손가락 관절을 이용하여 착용이 불편할 수 있으며, 의수 구조 자체가 복잡하여 제조 및 조립에 대한 효율이 낮아지거나, 탄성줄의 복원력으로 인한 사용 수명의 문제가 있을 수 있다.

따라서, 끝마디 절단된 손가락에 사용하여 관절의 기능을 수행할 수 있는 기능성 손가락 의수를 제공하는 것에 목적이 있으며, 다른 기술적 과제는 손가락의 장착이 용이하고 제조과정과 조립이 용이한 기능성 손가락 의수를 제공하는 것에 기기 개발 이유가 있다.

1.2. 사용 목적

본 발명은 끝마디 절단된 손가락에 사용하여 관절의 기능을 수행하며 조립이 용이한 기능성 손가락 의수를 제공하는 것에 목적이 있다.

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

2.1. 외상으로 절단된 제2지관절(원위지관절)과 제1지관절(근위지관절) 사이의 둘레, 제1지관절(근위지관절)과 중수지관절 사이의 둘레를 측정한 뒤,

2.2. Cura와 같은 3D 프린터 출력 프로그램을 활용해 상기 측정된 손가락 마디의 둘레의 크기에 맞게 크기 출력 설정 후 상기 동봉된 STL 파일을 출력한 후, 손가락의 크기에 잘 맞는지 확인한다.

2.3. bottom_ground 부품이 최하단에 위치하며, middle1과 middle2x 부품을 좌우 대칭하여 2번 출력하여 top1과 조립되어 다음 과 같이 조립이 이뤄져야한다.

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)

실제 의수 프로토타입 제2지 외상성 절단 환자 가명 김민섭 씨에게 3D 프린터로 제작된 기능성 손가락 의수를 제작해 사용, 상단부 슬라이딩 조인트 파손이 자주 발생하였다. 이를 해결하기 위해 슬라이딩 조인트가 없는 핀 조인트로만 구성된 외골격 제2지 외상성 절단용 의수를 개선시켜 기능성 의수로써 리뉴얼하였다.

첨부된 이미지는 위의 문제점을 개선시킨 외상성 절단 의수의 두 번째 프로토타입이다.

모든 조인트가 핀조인트로 변경되고, 최대 집중 하중이 걸리는 핀 조인트의 직경을 안전 계수 2로 설정하여 PLA를 사용했을 때, 마우스 클릭이나 물건 집기 등 가벼운 일상 생활이 가능하다.

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