AFO ortéza s PDE dlahou

Vojtěch Jesionka

Master's thesis

AFO Orthosis with PDE Splint

Abstract:

Diplomová práce s názvem „AFO ortéza s PDE dlahou“ se zaměřuje na komplexní návrh kotníkové ortézy se zadním pružným elementem – reaktivní dlahou (tzv. pružinou). Kotníková ortéza se používá ve zdravotnictví v případě špatné funkce dolní končetiny (poškozené či nefunkční nervy, svaly aj.). Navrhovaná ortéza je zhotovena uživateli na míru, celý návrh se odvíjí od 3D skenu dolní končetiny konkrétního pacienta. Prvořadou řešenou problematikou této diplomové práce je celkový návrh reaktivní PDE dlahy s ohledem na její zhotovení aditivní technologií – 3D tiskem. Konkrétněji je řešen optimální návrh geometrie PDE dlahy pomocí FEA analýzy, vhodný použitý materiál a subtilní způsob spojení PDE dlahy s ostatními částmi ortézy umožňující nastavení úhlu mezi bércem a chodidlem. Optimální návrh PDE dlahy byl podroben reálné zkoušce vytištěných vzorků na zkušebním stroji. Dále se diplomová práce zabývá návrhem ostatních částí ortézy také s ohledem na jejich zhotovení aditivní výrobou a způsobem fixace ortézy k dolní končetině. Návrh ortézy současně zohledňuje požadavky na nízkou cenu, vysokou únosnost, uživatelskou přívětivost, jednoduchost konstrukce a subtilnost.

Abstract:

Master’s thesis entitled “AFO orthosis with PDE splint” focuses on the complex design of an ankle-foot orthosis with a posterior dynamic element – a reactive splint (so-called spring). Ankle-foot orthosis is used in healthcare in case of disfunction of the lower limb (damaged or loss of nerves, muscles, etc.). Designed orthosis is custom-made by the user, the entire design is based on a 3D scan of a specific patient’s lower limb. In this master’s thesis, the primary problem to be solved is the overall design of the reactive PDE splint considering its production by additive technology – 3D printing. More specifically, it is dealt with optimal geometry design of the PDE splint using FEA analysis, the appropriate material to use and the subtle way of connecting the PDE splint with the other parts of the orthosis allowing the angle between the shank and the foot to be adjusted. The optimal design of the PDE splint was subjected to a real test of printed samples on the testing machine. Furthermore, the master’s thesis deals with the design of the other parts of the orthosis, also considering their production by additive technology, and the method of fixing the orthosis to the lower limb. Simultaneously, the design of the orthosis considers requirements for low price, high load capacity, user-friendliness, simplicity of construction and subtlety.

Keywords

kotníková ortéza, Re/Aktiv AFO PDE, 3D tisk, aditivní technologie, Onyx CCF, HP PA 11

Keywords

ankle-foot orthosis, Re/Aktiv AFO PDE, 3D printing, additive technology, Onyx CCF, HP PA 11

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2024
• Supervisor: Ladislav Kovář
• Reader: Tomáš Bouma

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Master programme / field:
Konstrukční inženýrství / Konstrukce výrobních strojů a zařízení