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Génèse d’un Freindex

Génèse d’un Freindex

Qui est Baptiste, et quel est son besoin ?

Lorsque nous avons découvert les photos de la main de Baptiste via les coordinateurs de e-Nable.fr, nous nous sommes demandés ce que nous pourrions faire pour ce jeune adulte (entre 25 et 30 ans). Baptiste est atteint d’agénésie à la main gauche, mais il possède tout de même un pouce parfaitement fonctionnel, une phalange à l’index et au petit doigt. Par contre, majeur et annulaire sont très atrophiés.

Il se débrouille parfaitement dans la vie courante avec sa main droite et ses capacités de préhension de la gauche, et il n’a jamais ressenti en presque 30 ans le besoin de se faire appareiller avec une prothèse de main. Il est par ailleurs évident que les prothèses « habituelles » de e-Nable (faites pour des personnes sans aucun doigt, voire sans poignet) ne pourront pas lui convenir.

Pourquoi donc cette démarche auprès d’e-Nable France ?

Une première entrevue nous a permis de comprendre que Baptiste est sportif, il fait du VTT de descente, et là, pour tenir le guidon d’une part et pour freiner sur une longue durée d’autre part, il est vraiment gêné. Il doit effectuer un mouvement du coude et de l’épaule pour que sa première phalange d’index (de la main gauche) atteigne la manette de frein. Cela entraîne une posture globale du corps inconfortable, et une fatigue rapide de la main malgré une manette de frein hydraulique réglée au quart de poil. Je viens donc de définir les 2 besoins principaux de Baptiste: pouvoir tenir le guidon, et freiner, de manière « normale ».

Les étapes de ce projet…

Les premières semaines…

  • Nous avons rencontré une première fois Baptiste au LOGre, avons bien défini son besoin principalement lié aux activités sportives VTT descente pour la manipulation du frein. Sur cette base, nous envisageons de fabriquer des prothèses simples de doigt qui seront maintenues par insertion dans le gant de VTT.

Mesures via Tracker

  • Lors de cette première rencontre, des photos ont été faites, à côté d’une règle graduée afin de pouvoir prendre des mesures grâce au logiciel Tracker.

Prise photo des dimensions

Prise des cotes avec tracker

Premier manchon testé, il permet déjà de freiner !

  • Un premier manchon a donc été imprimé pour l’index, en prévision d’y accrocher ensuite des articulations pour 1 ou 2 phalanges, et l’intégration d’un renfort métallique.
  • Deuxième rencontre avec Baptiste quelques temps plus tard. Le premier manchon d’index imprimé en nGen Flex est un peu trop gros (2mm de trop au diamètre), mais, inséré dans le gant il améliore déjà sensiblement la manœuvre de la poignée de frein.

Premier essai de manchon

Manchon dans le gant

  • Nous en profitons pour mesurer plus précisément la circonférence de l’index : 75mm.

Mesure_circonference

Circonférence_ = 75mm

  • Ce manchon était prévu pour y accrocher une doigt articulé piloté par un câble, mais il apparait qu’un doigt articulé ne soit pas nécessaire : un index rigide en position « crochet » monobloc pourrait remplir la fonctionnalité souhaitée et être suffisamment solide sans renfort (hypothèse vérifiée).

Nouvelle orientation : un doigt-crochet

  • Il est donc décidé de poursuivre la construction d’un doigt sur la base du Flexy-Finger de Girobot. La première version sera de géométrie fixe, modifiée pour être en position pliée et permettre une bonne accroche à la poignée de frein du VTT. Un modèle modifié (mis à l’échelle 1.15, et rempli pour le rigidifier) est disponible ici en format STL Flexy-Finger_Prosthesis_plein_flechi_STL ou ici en format STEP Flexy-Finger_Prosthesis_plein_flechi_STEP . C’est à imprimer « à plat » tel que le STL est posé sur le plateau chauffant, principalement pour avoir une bonne orientation du fibrage, et aussi pour minimiser le volume de supports. Noter que le passage de la version originale du doigt à la version fléchie a été possible grâce à la fonction « Flexion » de SolidWorks appliquée au modèle en format STEP.

Quelques vues des modèles réalisés à cette étape :

Le modèle original de Girobot

Flexi-finger plié

Flexi-finger plié et rempli

Doigt imprimé (poncé, et finition « Smooth-On »)

Scanner 3D

Pour un meilleur maintien et un meilleur confort, nous proposons de travailler sur la base d’un modèle 3D plus précis de la phalange de Baptiste.  Un scan de la main de Baptiste est donc effectué (scanner à lumière blanche Artec Spider, gracieusement prêté par la plateforme inter-universitaire GINOVA). Nous avons principalement ciblé les 4 doigts (sans chercher à avoir le pouce complet). A partir de la « salade de doigts » récoltée (dixit Baptiste)…

Numérisation 3D

« Salade de doigts »

Modèle numérique obtenu

On trouvera ici en format STL  la main reconstruite et  l’index isolé .

Un modèle à l’emboîture parfaite

Sur la base de la numérisation effectuée précédemment, nous tentons de mettre au point des solutions techniques pour construire un manchon pour l’index. Un manchon est construit, enveloppe d’environ 1.2 à 1.4mm d’épaisseur autour de la forme du moignon de l’index, en s’appuyant sur le maillage. Puis ce manchon est assemblé avec les 2 dernières phalanges du doigt. Des modèles de la main et de la première phalange de Baptiste sont imptimés, ainsi que l’emboîture construite en filament flexible, pour validation de l’assemblage. autre de la main de Baptiste,

Enveloppe de l’index

Emboiture courte

Freindex fini (en PLA rigide)


Une enveloppe est construite autour du maillage de l’index, et fusionnée avec les dernières phalanges du Flexy-finger.

Un doigt rigide à l’emboîture confortable

Cette version est imprimée en matériau flexible pour un confort idéal et un bon maintien par « effet ventouse », les 2 autres phalanges étant imprimées en PLA rigide pour une bonne efficacité du « crochet » lors du freinage.

Les deux mains et le freindex en place

Comparaison des deux index

Premiers essais sur un vélo de route

Un cœur pour dire merci

Un cœur pour dire merci.

Une dernière version à crochets

Néanmoins, bien que le maintien de l’emboîture sur le doigt de Baptiste semble très bon grâce à l’utilisation du scan 3D et du matériau flexible, et qu’il soit prévu que cet index soit utilisé dans un gant de vélo pour assurer qu’il ne glisse par en cours d’utilisation, Baptiste suggère aussi d’ajouter des petits anneaux en vue d’accrocher la prothèse au poignet pour la maintenir lorsqu’il souhaitera faire du vélo sans gants par temps chaud.

Epaisseur modifiée & oreilles

 

Impression doigt bi-matières, position verticale

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