Virtual testing of prosthetic sockets for transtibial amputees based on the ISO 10328 standard

The study described in this master’s thesis has been carried out in collaboration with INAIL Prostheses Center in Vigorso di Budrio (BO), which is a center of research and application of prostheses and orthoses. Recently, the Prostheses Center developed an innovative method based on Computer-Aided Modelling (CAD) and 3D printing for producing prosthetic transtibial sockets, aimed to replace the traditional method, which is heavily based on manual phases. Nevertheless, the sockets manufactured using this innovative method do not show sufficient mechanical properties, as evidenced by the experimental tests. The objective of this study is to improve the design of the sockets produced with this new method, by means of a parametric modelling, Finite Element Analysis and material conditioning.

Lo studio descritto in questa tesi magistrale è stato svolto in collaborazione con il Centro Protesi di Vigorso di Budrio (BO), che è un centro per la sperimentazione ed applicazione di protesi e presidi ortopedici. Recentemente, il Centro Protesi ha sviluppato un metodo innovativo basato sul CAD e la stampa 3D per produrre invasature di protesi transtibiali, con l'obiettivo di sostituire il tradizionale metodo manuale. Ciononostante, le invasature prodotte con questo metodo non hanno mostrato proprietà meccaniche adeguate, dal momento che nessuna di esse ha superato i test sperimentali. L'obiettivo di questo studio è di migliorare il design delle invasature prodotte con il metodo innovativo attraverso una modellizzazione parametrica, un'analisi agli elementi finiti e un condizionamento del materiale.