An ergonomic customized-tool handle design for precision tools using additive manufacturing: a case study

Abstract

Se llevó a cabo un estudio con 135 cirujanos para obtener un diseño de mango de agarre laparoscópico quirúrgico que se adapta al tamaño de la mano de cada cirujano, de una manera funcionalmente adecuada, y tiene la ergonomía suficiente para evitar generar los problemas detectados hoy en día. La principal conclusión del trabajo es el práctico diseño paramétrico 3D obtenido para un mango de pinzas quirúrgicas laparoscópicas que es escalable para adaptarse al tamaño de la mano de cada cirujano en particular. Además, ha sido posible determinar que la medida antropométrica de la mano del cirujano definida como Medida de la longitud de la palma (PLM) permite escalar convenientemente el diseño del modelo paramétrico 3D del mango quirúrgico. Los resultados muestran que tanto la fabricación aditiva como la aplicación del criterio de ergonomía proporcionan un método eficiente para el diseño personalizado y la fabricación de este tipo de herramienta especializada, con potencial aplicación en otros sectores.

A study was carried out with 135 surgeons to obtain a surgical laparoscopic grasper handle design that adapts to the size of each surgeon’s hand, in a functionally appropriate way, and has the sufficient ergonomics to avoid generating the problems detected nowadays. The main conclusión of the work is the practical 3D parametric design obtained for a laparoscopic surgical graspers handle that is scalable to fit each particular surgeon's hand size. In addition, it has been possible to determine that the anthropometric measure of the surgeon's hand defined as Palm Length Measured (PLM) allows the design of the 3D parametric model of the surgical handle to be conveniently scaled. The results show that both additive manufacturing and the application of ergonomics criterion provide an efficient method for the custom design and manufacture of this type of specialised tool, with potential application in other sectors.