Contexte du projet
Les avantages offerts par les procédés de fabrication additive les rendent particulièrement prometteurs dans le secteur de la santé, du sport et du confort corporel. Chaque patient est unique, il devient possible de produire des prothèses, orthèses et implants parfaitement adaptés à une morphologie ou une pathologie, directement à partir des données du patient, pour autant qu’ils répondent aux exigences mécaniques et aux critères médicaux. Ce projet s’intéresse particulièrement à la conception d’orthèses, de semelles et d’éléments de confort externes. Les pièces destinées à interagir avec le corps humain ont des objectifs précis et des exigences strictes en termes de comportement mécanique et de confort. Ces pièces sont typiquement conçues pour immobiliser partiellement ou totalement une articulation tout en s’adaptant parfaitement à une morphologie. La fabrication additive ouvre des perspectives uniques dans ce domaine : la possibilité de réaliser des formes complexes et de combiner plusieurs matériaux permet de produire des gradients de propriétés au sein même des pièces et de modifier par exemple la rigidité, l’amortissement ou la porosité le long de la forme, Cependant, les pathologies et les morphologies évoluent dans le temps, et les attentes concernant les propriétés d’un même objet peuvent varier.
Objectifs de la recherche
Le projet Orthosis 4D cible la fabrication par impression 3D d’objets de faibles épaisseurs (<5cm), dans les domaines de la santé, du sport et du confort corporel : orthèses, semelles, protections, et tout élément de type « plaque » avec un faible relief amené à se déformer d’une manière cible et/ou à guider une déformation. Le but est à la fois d’étendre les domaines d’application des structures passives (impression 3D classique) mais aussi explorer, dans le même contexte applicatif, la fabrication de dispositifs actifs (magnetisme), donnant la capacité aux objets de réagir à leur environnement. Sont exclus du projet la conception de prothèses articulatoires et les implants : dans cette phase exploratoire nous souhaitons nous concentrer sur des cas où les enjeux en termes de bio-compatibilité des matériaux sont relativement limités, et où les effets recherchés sont essentiellement produits par la déformation de plaques de faibles épaisseurs.
Partenaires
Production scientifiques
Freely orientable microstructures for designing deformable 3D prints Thibault Tricard, Vincent Tavernier, Cédric Zanni, Jonàs Martínez, Pierre-Alexandre Hugron, Fabrice Neyret, Sylvain Lefebvre ACM Transactions on Graphics, Association for Computing Machinery, In press, ⟨10.1145/3414685.3417790⟩
Site web du projet
Contact
- Edem Allado: edem.allado(at)gmail.com
- Hakim Boudaoud: hakim.boudaoud(at)univ-lorraine.fr
- Sandrine Hoppe: sandrine.hoppe(at)univ-lorraine.fr
- Samuel Kenzari: samuel.kenzari(at)univ-lorraine.fr
- Cécile Lechaudel: cecile.lechaudel(at)ugecam-ne.cnamts.fr
- Sylvain Lefebvre: sylvain.lefebvre(at)inria.fr