Pacjent testowy podczas ćwiczeń z użyciem kastomizowanej ortezy oraz aplikacji terapeutycznej VR

Koncepcja projektu OrthoHandVR

OrthoHandVR jest interdyscyplinarnym projektem badawczym z pogranicza inżynierii biomedycznej i rehabilitacji, stanowiącym rozwinięcie wcześniejszych prac zespołu nad systemem AutoMedPrint. System AutoMedPrint umożliwia automatyczne projektowanie i szybkie wytwarzanie (druk 3D) spersonalizowanych zaopatrzeń ortopedycznych, głównie ortez nadgarstka i ręki oraz protez kończyn górnych.

Czytaj więcej >>

Projekt OrthoHandVR rozszerza technologię AutoMedPrint poprzez integrację spersonalizowanej ortezy ręki wyposażonej w czujniki elektroniczne ze środowiskiem wirtualnej rzeczywistości (VR) dla potrzeb terapii ręki. Celem jest stworzenie interaktywnego systemu rehabilitacyjnego, w którym orteza pełni jednocześnie funkcję urządzenia stabilizującego oraz kontrolera ruchu w grach VR, umożliwiając pacjentom z dysfunkcjami dłoni wykonywanie ćwiczeń w atrakcyjnej, motywującej formie.

Moduły systemu OrthoHandVR

System składa się z trzech głównych modułów:
1. OrthoHand Design - automatyczne projektowanie kastomizowanych ortez terapeutycznych do druku 3D z użyciem danych ze skanowania 3D.
2. OrthoHand Therapy - aplikacja VR/MR służąca do ćwiczeń i gamifikacji terapii ręki.
3. OrthoHand Controller - dedykowany kontroler VR własnego projektu, dołączany do ortezy wygenerowanej w OrthoHandDesign w celu obsługi OrthoHandTherapy.

Pacjent testowy w trakcie skanowania optycznego światłem strukturalnym.

Skanowanie 3D

Używamy technologii skanowania 3D światłem strukturalnym aby uzyskać obraz kończyny górnej. Autorskie algorytmy przetwarzają dane ze skanowania tak, aby można było z nich uzyskać dane do projektowania zindywidualizowanej ortezy. Moduł OrthoHand Design obsługuje dane pochodzące z większości dostępnych na rynku skanerów optycznych - w projekcie używamy skanerów EinScan Pro, Ave 3D (we współpracy z firmą B3D) oraz David SLS-3.

Do skanowania 3D używamy własnej, opatentowanej konstrukcji wsporczej, która zapewnia odpowiednie ustawienie kończyny górnej i uzyskanie obrazu ułatwiającego projektowanie ortezy.

Czytaj więcej >>

Automatyczne tworzenie sparametryzowanej ortezy ręki

Automatyzacja projektowania

Stosujemy autorskie algorytmy automatycznego budowania modeli parametrycznych CAD zindywidualizowanych anatomicznie, na podstawie danych (punktów) ze skanowania 3D. Algorytmy wdrażamy w popularnych systemach CAD, tworząc modele inteligentne z użyciem technik inżynierii wiedzy (KBE), co skraca czas projektowania zindywidualizowanego rozwiązania do kilkunastu minut.

Czytaj więcej >>

Czytaj więcej >>

Wydruk 3D zindywidualizowanego wyrobu ortopedycznego z użyciem metody ekstruzji (FDM).

Druk 3D

Aby ortezy były dostępne i niskokosztowe, używamy popularnych technik szybkiego wytwarzania - metody ekstruzji (Fused Deposition Modelling) z biozgodnych materiałów polimerowych w formie filamentu (drutu). Nasze wydruki badamy pod kątem wytrzymałościowym oraz dokładności, korzystając z procedur zawartych w normach ISO.

Czytaj więcej >>

Czytaj więcej >>

Terapia w Mixed Reality - sterowanie gestami

Wirtualna i mieszana rzeczywistość w terapii

Techniki VR i MR umożliwiają swobodną interakcję z wirtualnymi obiektami z użyciem gestów i ruchów rąk, różniąc się poziomem widoczności świata rzeczywistego (widoczny w MR, niewidoczny w VR). W OrthoHandVR stosujemy zamiennie obie technologie, zapewniając pełną immersję wtedy gdy jest to potrzebne dla lepszej koncentracji pacjenta, a włączając widok świata rzeczywistego gdy niezbędny jest kontakt z terapeutą w trakcie realizacji ćwiczeń.

Czytaj więcej >>

Czytaj więcej >>

Finansowanie

Projekt finansowany ze środków Państwowego Funduszu Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych, nr umowy BEA/000079/BF/D. Czas realizacji projektu: 09.2025-08.2027

Social media

Afiliacja

Projekt realizowany na Wydziale Inżynierii Mechanicznej Politechniki Poznańskiej, Instytut Technologii Materiałów, Zakład Wytwarzania Przyrostowego i Wirtualnej Rzeczywistości.

Technologie