Ortezy z drukarki 3D: zobacz, jak mogą obniżyć koszty produkcji i przyspieszyć dostosowanie produktu, do potrzeb klientów na całym świecie.
Przeszłość spotyka przyszłość
Ortezy są urządzeniami do noszenia, używanymi do podtrzymywania i rehabilitacji, wymagających tego części ciała. Aby te urządzenia były skuteczne, często muszą być projektowane na indywidualne zamówienie. I to jest jedna z ich głównych wad: produkcja może być bardzo czasochłonna. Tradycyjnie wykonane ortezy, często wymagają licznych sesji dopasowywania, co może prowadzić do kilku miesięcy oczekiwania, zanim użytkownik otrzyma w pełni pasujący produkt.
Drukowanie 3D zwiększa dostępność ortez
Dzięki przystępnej cenie i łatwości użytkowania, drukowanie 3D uprościło cały proces dopasowania i dostosowywania. Skanowanie i modelowanie 3D, znacznie skraca czas potrzebny na wytworzenie i dostarczenie ortezy pacjentom.
Poniżej przyjrzymy się niektórym z najbardziej obiecujących istniejących i rozwijanych projektów ortezy drukowanej w 3D.
Jeśli masz już niestandardową zaprojektowaną i gotową ortezę, ale nie masz dostępu do odpowiedniego sprzętu do drukowania 3D, rozważ skorzystanie z usługi drukowania 3D.
Wkładki
Być może najbardziej znanym rodzajem aparatu ortotycznego, jest wkładka do butów, która jest najczęściej używana do nieoperacyjnego korygowania problemów stóp i kostek. Pacjenci (i osoby dbające o swoje stopy) czerpią ogromne korzyści z dostosowywania, ponieważ te ortezy można dopasować do konkretnych problemów, które mają i dzięki temu wkładki idealnie pasują do każdej stopy.
RS Print
RSscan to firma, która od pewnego czasu zajmuje się opracowywaniem wkładek. Teraz, dzięki innowacjom i partnerstwu z firmą Materialize zajmującą się drukiem 3D, produkują spersonalizowane wkładki na dużą skalę przy użyciu selektywnego spiekania laserowego (SLS) .
Wspólne przedsięwzięcie, RS Print , rozpoczęło się w kwietniu 2014 roku i odniosło tak duży sukces, że sportowcy noszą, a nawet wygrywają triathlony za pomocą wkładek wydrukowanych w 3D.
HP FitStation
HP po raz pierwszy ogłosił swoją wyprawę w branżę druku ortotycznego 3D w 2017 r. wraz z stworzeniem FitStation. Platforma 3D skanuje stopy konsumenta, mierzy nacisk stopy i analizuje chód. Na podstawie uzyskanych danych HP jest w stanie stworzyć w pełni dostosowaną wkładkę, która jest drukowana przy użyciu technologii Multi Jet Fusion (MJF) .
Ortezy dla niepełnosprawnych dzieci
Urządzenia ortotyczne są przeznaczone dla osób w każdym wieku i na każdym etapie życia. Celem tej kolejnej firmy jest wytwarzanie rozwiązań dla niepełnosprawnych dzieci.
Andiamo
Jest to szczególnie poruszająca historia, która rozpoczęła się w 2003 roku od Diamo Parveza, który cierpiał na porażenie mózgowe. Podobnie jak w przypadku większości pacjentów z tą chorobą, potrzebował aparatu ortotycznego do podtrzymania swojego ciała.
Niestety produkcja takich urządzeń zwykle wymaga niewygodnych procedur, takich jak odlewanie gipsu. W niektórych przypadkach może to potrwać co najmniej sześć miesięcy.
W przypadku dorastających dzieci, wymaga to również częstych poprawek ortezy, co oznaczało regularne wycieczki do szpitala. Niestety Diamo zmarł w 2012 r. z powodu komplikacji, związanych ze swoim stanem zdrowia, gdy miał zaledwie dziewięć lat.
Ze względu na swoje doświadczenie, rodzice Diamo, Naveed i Samiya Pervez, po udanej kampanii crowdfundingowej, założyli w 2014 r. Andiamo. Wykorzystują skanowanie 3D i drukowanie w celu dostarczenia ortezy w ciągu dwóch tygodni od otrzymania zamówienia. Usługa jest dostępna w Wielkiej Brytanii i niektórych częściach Europy.
Orteza stawu kolanowego
Kolano jest jednym z najbardziej złożonych stawów w ludzkim ciele. Odpowiada za utrzymanie masy ciała i wytrzymuje wysokie ciśnienia podczas chodzenia i biegania. Ta kolejna niesamowita innowacja ma na celu poprawę wydajności kolana użytkownika.
BioNeek
BioNeek stawu kolanowego wykorzystuje amortyzator do pochłaniania wstrząsów i ograniczania uderzeń, chroniąc kolano przy jednoczesnej poprawie stabilności i mobilności. Regulowany zawias zapobiega nadmiernemu rozciąganiu stawu, łagodzi ból u pacjentów przewlekle chorych i ułatwia rehabilitację. Każdy użytkownik ma do dyspozycji indywidualnie dobraną opaskę BioNeek z piankową wyściółką wewnątrz dla zwiększenia komfortu.
Bioniczny aparat egzoszkieletowy jest produkowany przez Intamsys ze specjalnego polimeru konstrukcyjnego: PEEK , który jest doskonałym materiałem odpornym na wysokie temperatury i chemikalia. Jest również bardzo wytrzymały, co czyni go idealnym do projektów mechanicznych.
Za projekt odpowiada chińska firma Sichuan Ju An Hui. Opracowali zaawansowane urządzenie medyczne, które pomaga ludziom i łagodzi objawy związane z niepełnosprawnością kolana.
Remolding Helmet
Wiele noworodków doświadcza deformacji lub płaskości czaszki spowodowanej leżeniem na boku przez dłuższy czas. Techniczna nazwa tego stanu to plagiocefalia.
Być może najskuteczniejszym sposobem korekcji plagiocefalii, jest leczenie ortotyczne. Dzięki noszeniu dopasowanego kasku, głowa dziecka jest delikatnie korygowana, gdy rośnie przez stosunkowo krótki czas.
Konwencjonalnie urządzenia są wykonywane przy użyciu kosztownego i czasochłonnego procesu, który obejmuje mielenie pianki polimerowej. Ale ta kolejna europejska firma opracowała innowacyjne rozwiązanie.
Talee
Talee, to ortotyczne urządzenie do modelowania czaszki firmy Invent Medical, które działa w następujący sposób: Po pierwsze, głowa dziecka jest skanowana w 3D, a model cyfrowy jest dostosowywany do specyficznych potrzeb pacjenta. Następnie kask jest produkowany w technologii HP MJF i to wszystko!
Niestety może minąć trochę czasu, zanim będzie to dostępne na całym świecie. Według ich strony internetowej, Talee nie jest jeszcze produktem zatwierdzonym przez FDA i nie jest obecnie dostępny w Stanach Zjednoczonych.
Urządzenie unieruchamiające kończyny
Wykonane na zamówienie urządzenia ortotyczne, do unieruchamiania kończyn mogą zastąpić swędzące, niewygodne, a czasem śmierdzące odlewy gipsowe, które są powszechnie stosowane w leczeniu pourazowym i terapeutycznym. Jedynym minusem jest to, że nie możesz zmusić wszystkich swoich znajomych do podpisania ich nazwiskami.
Xkim
Hiszpańska firma Xkelet, powstała w odpowiedzi na frustrację związaną z tradycyjnym procesem związanym z leczeniem złamanych kości. Jordi Tura, jeden z założycieli, złamał nogę i szybko miał dość dyskomfortu związenego z gipsem.
Urządzenie firmy Xkim, nie drapie ani nie podrażnia skóry. Lekka konstrukcja eliminuje również potrzebę zdejmowania go przed prysznicem lub podczas wizyt lekarskich.
Oprócz ortezy, Xkelet opracował aplikację do skanowania na iPada dla lekarzy. Po zmapowaniu kończyny pacjenta, aplikacja ta umożliwia dostosowanie ortez do potrzeb pacjenta, aby zapewnić ich idealne dopasowanie. Ostateczny projekt jest następnie przesyłany bezpośrednio do serwisu drukującego 3D, który produkuje i dostarcza urządzenie unieruchamiające.
Ręka mioelektryczna Orthotis
Uraz rdzenia kręgowego jest poważnym stanem, który powoduje tymczasowe lub trwałe zaburzenia czynności układu czuciowego i ruchowego organizmu. Uraz może obejmować całkowitą utratę funkcji mięśni, co powoduje niepełnosprawność fizyczną i emocjonalną u pacjentów i ich rodzin.
Podczas gdy badania nad komórkami macierzystymi koncentrują się na leczeniu urazów rdzenia kręgowego, ciągle opracowywane są nowe urządzenia do noszenia, aby pomóc pacjentom w osiągnięciu funkcji motorycznych.
Urządzenie mioelektryczne GIST
Aby pomóc pacjentom z SCI, w 2019 r. Południowokoreańscy naukowcy z Instytutu Nauki i Technologii Gwangju (GIST) opracowali ręczne urządzenie ortotyczne kontrolowane przez elektromiografię (EMG) .
To futurystyczne urządzenie to układ egzoszkieletowy, przeznaczony dla pacjentów, którzy utracili lub osłabili funkcję mięśni. Jego głównym celem jest zapewnienie niezależności i zapewnienie użytkownikom podstawowych funkcji motorycznych, takich jak podnoszenie przedmiotów i trzymanie ich, nawet jeśli całkowicie brakuje im ruchów nadgarstka.
Zespół zajął się drukowaniem 3D ze względu na jego niski koszt i potencjał personalizacji, a elektronika to głównie płyty Arduino typu open source.
Wstępne testy wykazały pozytywne wyniki, ponieważ pacjenci uznali urządzenie za intuicyjne i łatwe w obsłudze. Mamy nadzieję, że ta innowacja sprawi, że w przyszłości będą mogli łatwiej wykonywać codzienne zadania.
Orteza stawu skokowego
To kolejne urządzenie ortotyczne, zaprojektowane z myślą o dzieciach. W szczególności dla dzieci, które mają trudności z chodzeniem i staniem.
Animake
Kiedy Nik Vlašič miał 3 lata, zdiagnozowano u niego porażenie mózgowe. Nawet w wieku 7 lat nie był w stanie stać ani chodzić bez pomocy. Punktem zwrotnym była dla niego wykonana na zamówienie orteza kostkowo-stopowa (AFO) i fizykoterapia, która pozwoliła mu na samodzielne chodzenie.
Aby pomóc swojemu synowi, ojciec Nik’a, Matej, użył drukarki Formlabs Form 2 do stworzenia kilku prototypów AFO, które zmieściłyby się w butach dziecka. Doskonalenie prototypów trwało pół roku, a wykonane wkładki były idealnie dopasowane.
To był przełom: normalne AFO kosztują około 5000 USD, a koszt wydruku wyniósł około 15 USD.
Pod wpływem postępów Nik’a, przeprowadzono profesjonalne badania mające na celu ocenę działania urządzenia. Weryfikują one pozytywny wpływ AFO, co skłoniło rodziców Nik’a do współpracy z fizjoterapeutą Dejanem Tašnerem w celu zapewnienia leczenia diagnostycznego i dalszego rozwoju AFO. W ramach firmy Animake zespół dąży do pomocy innym dzieciom potrzebującym niestandardowych ortez kostkowo-stopowych AFO, które mogą zapobiegać, eliminować lub łagodzić różne zaburzenia.
( Źródło głównego obrazu: Hello Xkelet przez YouTube )
