Na Politechnice Poznańskiej inżynierowie dokonali automatyzacji procesu projektowania oraz produkcji ortez i protez kończyn. Mają nadzieję, że pozwoli im to szybko, tanio i łatwo wytwarzać takie spersonalizowane konstrukcje na drukarkach 3D. AutoMedPrint otrzymał tytuł Polskiego Produktu Przyszłości.
Z opracowanego przez inżynierów Politechniki Poznańskiej rozwiązania korzystają już pierwsi pacjenci w Polsce. Gips zastąpiono przez wygodniejszą i lżejszą ażurową ortezę. Dzieci, które urodziły się bez ręki, mogą bawić się tak samo jak inne dzieciaki dzięki łatwej i taniej w produkcji protezie. Dzięki niej również dorośli po amputacji wracają do jazdy na rowerze. Jakiś czas temu w podobnym projekcie udało się pomóc niepełnosprawnym zwierzętom. Pisaliśmy o tym w naszym tekście: „Druk 3D i protezy dla okaleczonych zwierząt”.
Badacze pokazali, jak ominąć pracochłonny i wymagający obecności specjalisty proces tworzenia modelu ortezy. Kierownik projektu, dr hab. Filip Górski, profesor Politechniki Poznańskiej, wyjaśnia, że do tej pory ortezy i protezy były produkowane głównie manualnie. Teraz jednak naukowcy nie tylko przygotowali innowacyjne projekty ortez i proces, ale też zautomatyzowali proces produkcji. Dzięki temu całość wykonać będzie mogła maszyna. Opracowany przez nich algorytm sam wykona projekt ortezy na podstawie skanu ręki. Następnie dane przesyła się do drukarki 3D i, jeśli wszystko pójdzie sprawnie, w ciągu kilku godzin konstrukcja może być już gotowa.
Wystarczy kilka godzin na wydrukowanie ortezy lub protezy 3D
Prof. Filip Górski szacuje, że na razie koszt ortezy powinien się zamknąć w 100 zł. Jeśli natomiast chodzi o protezy kończyny górnej – w kilkuset złotych. Ma jednak nadzieję, że drukowane w technologii 3D konstrukcje mogą być tańsze o rząd czy nawet dwa rzędy wielkości od profesjonalnych, dostępnych teraz na rynku, ortez i protez. Dodatkowo tłumaczy, że chociaż procesie produkcji używa się tanie i łatwo dostępne drukarki 3D, a ortezy powstają z tworzyw sztucznych, to konstrukcje te są wytrzymałe i spełniają swoje funkcje.
Wyprodukowane w ten sposób ortezy są ażurowe, dzięki czemu charakteryzują się lekkością, a skóra pod nimi oddycha. Tradycyjny gips jest ciężki, a skóra pod nim się maceruje. Przez to uszkodzona kończyna jest dodatkowo obciążana przez usztywnienie. Z kolei orteza AutoMedPrint na nadgarstek dla dziecka waży około tylko stu kilkudziesięciu gramów.
Kolejną kwestią są protezy dla dzieci z wrodzonym brakiem kończyny. Do tej pory były one dużym wydatkiem dla ich rodziców. Głównym powodem jest to, że dzieci szybko rosną, co wiąże się z koniecznością częstej wymiany protez na większe. Biorąc pod uwagę, że często korzysta się z kilku modeli protez równolegle – każda konstrukcja ma inne funkcje – technologia 3D może znacznie zmniejszyć wydatki takich rodzin.
Lekkość i wygoda użytkowania protez i ortez 3D
Prof. Górski mówi, że „z naszych kontaktów z małymi pacjentami wynika, że bardzo pożądaną cechą protezy jest to, żeby można było ją błyskawicznie zdjąć”. To dlatego jego zespół opracował taki sposób mocowania protezy, który daje użytkownikom dużo swobody.
Na razie, aby uzyskać projekt ortezy AutoMedPrint, należy zeskanować kończynę za pomocą tzw. skanerów światła strukturalnego. Zespół z Politechniki Poznańskiej nie wyklucza jednak, że kiedyś będzie to możliwe nawet przy pomocy smartfona czy tabletu. Prof. Górski uważa, że wizja, w której pacjent szpitala ze złamaną ręką po kilku godzinach będzie mógł już używać spersonalizowanej ortezy, nie jest już tak odległa.
Badacze chcą teraz rozpocząć badania kliniczne, po których możliwe będzie wdrożenie rozwiązania do produkcji. Kompletują jeszcze bazę przypadków, dzięki której będą mogli skuteczniej zautomatyzować proces produkcji protez i ortez. Projekt w 2018 roku otrzymał finansowanie w ramach projektu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. W lipcu przyznano mu tytuł Polskiego Produktu Przyszłości.
W ostatnich latach nie brakuje przełomowych odkryć z zakresu medycyny, które pomagają ratować życie i zdrowie ludzi i zwierząt. Często poruszamy ten temat na naszym blogu, na przykład w tekście „Ten inteligentny rozrusznik serca po prostu rozpuszcza się w ciele, gdy nie jest już potrzebny”.
Źródło: Nauka w Polsce PAP