3D-tulostus muuttaa amputoiduista jokapäiväisiksi supersankareiksi

3D-tulostus on edennyt merkittävästi viimeisen vuosikymmenen aikana – lukuisia uusia materiaaleja on saatavilla tulostamiseen, tulostettujen tuotteiden laatu on parantunut merkittävästi, tulostuskoossa on kasvanut kotien kokoluokkaan, ja niin edelleen. Yksi merkittävä muutos, jonka 3D-tulostus on saanut aikaan, on parantanut perinteisiä teollisuusaloja, kuten proteesikäsivarakenteen, erityisesti bioniset kädet.

Maailmanlaajuisesti on yli 3 miljoonaa ihmistä, joilla on yläraajan amputaatio, ja määrä kasvaa joka vuosi. Yhdysvalloissa on yli 2,1 miljoonaa amputoitua, joista 35 % on yläraajan amputaatioita ja 70 % yläraajan amputaatioista on alhaalla kyynärpäästä. Tämä tarkoittaa, että Yhdysvalloissa on noin 441 000 alhaalla kyynärpäästä amputoitua, jotka voivat hyödyntää 3D-tulostettuja bionisia käsivarsia.

On olemassa kolme pääasiallista amputaatiotyyppiä: kirurginen (verenkierto, diabetes jne.), trauma (sota, auto-onnettomuudet jne.) ja synnynnäinen (puuttuvat tai epämuodostuneet raajat syntymästä lähtien). Useimmat amputoidut valitsevat jonkinlaisen proteesin menetetyille raajoilleen, ja heistä monet valitsevat proteettiset avustavat laitteet ratkaisuksi. Perinteisesti proteettiset avustavat laitteet ovat olleet erittäin kalliita ja raskaita, mikä on tehnyt niistä taloudellisesti esteettömiä ja kömpelöitä. Useat startup-yritykset työskentelevät muuttaakseen tämän – yksi startup, Open Bionics, on kehittänyt ensimmäisen lääketeellisesti hyväksytyn 3D-tulostetun bionisen käden, Hero Arm™:n.

Open Bionics

Perustettu vuonna 2014, Open Bionics kehitettiin Bristol Robotics Laboratoryssa, joka on laajin akateeminen monitieteinen robottiikan tutkimuskeskus Isossa-Britanniassa. Se on ollut ensimmäinen yritys, joka on tuonut edullisen moni-otteen bionisen käden (Hero Arm) NHS:lle Isossa-Britanniassa.

Vuonna 2019 yritys keräsi onnistuneesti 8,9 miljoonaa dollaria joukkorahoituskampanjan kautta. Molemmat perustajat (Joel Gibbard ja Samantha Payne) ovat saaneet useita palkintoja; Herra Gibbard on nimetty Britannian vuoden suunnittelijaksi ja on saanut Limbless Associationin proteettisen innovaatiopalkinnon. Rouva Payne on voittanut kaksi British Engineering Excellence -palkintoa ja James Dyson -palkinnon innovatiivisesta suunnittelusta.

On huomattava, että yritys on sitoutunut pitämään koodin avoimena edistääkseen yhteisöä.

Jokapäiväiset supersankarit

Open Bionics työskentelee yritysten kanssa, kuten Disneyn, jotta lapset, joilla on puuttuvia raajoja, voivat muuttua bionisiksi supersankareiksi, mikä on yksi yrityksen erottuvista piirteistä, kuten myös edullisemmat hinnat. Hinnat vaihtelevat 12 400 dollarin ja 16 500 dollarin välillä, Hero Arm on edullisempi kuin kilpailevat käsivarret, jotka vaihtelevat 20 000 dollarin ja 80 000 dollarin välillä. Open Bionics on myös yhteistyössä pelinkehittäjä Konamin kanssa tarjotakseen Metal Gear Solid -bionisen käden videopelihahmo Venom Snakeen perustuen. Yritys on selvästi sitoutunut luomaan hyödyllisiä ja hauskoja bionisia käsivarsia.

Hero Arm pelastaa

Hyväntekeväisyysrahasto Superhumans, jota Mastercard (MA ) tukee, on yhteistyössä Open Bionicsin kanssa tarjotakseen bionisia ratkaisuja uhreille, jotka ovat menettäneet raajansa Venäjän hyökkäyksen seurauksena Ukrainaan, jossa on 82 000 neliökilometriä maamiinoja. Ukrainan terveysministeriön avustuksella Open Bionics ja Superhumans ovat avanneet erikoissairaalan Lvivissä, Ukrainassa, jossa he ovat sitoutuneet tarjoamaan pitkäaikaisia proteettisia, kuntoutus- ja neuvontapalveluita.

”Superhumansin filosofia on, että potilaamme saavat parhaan mahdollisen lääketieteellisen palvelun kotona, perheensä lähellä, omalla kielellään”, lisäsi Superhumansin toimitusjohtaja Olga Rudneva. ”Kun Superhumans-keskus avataan, se voi ottaa vastaan jopa 3 000 potilasta vuodessa. Kaikki palvelut ovat ilmaisia potilaille kiitos kumppaneiden ja lahjoittajien ansiosta.”

Vuonna 2020 brittiläinen armeijan veteraani Darren ’Daz’ Fuller, joka menetti osan käsivarrestaan Afganistanissa, sai ensimmäisenä 3D-tulostetun Hero Arm:n NHS:ssä. Se asennettiin osana kliinistä tutkimusta, jonka tarkoituksena oli arvioida keinotekoisen proteettisen raajan mahdollisuutta palauttaa sormien normaali käyttö. Sotilas Fuller totesi, että se oli ”fantastista olla ensimmäinen veteraani, joka sai Hero Arm:n”, mutta toivoi olevansa ensimmäinen monista sodassa haavoittuneista, jotka käyttävät Hero Armia. Open Bionicsin uusimman aloitteen myötä Ukrainassa Daz on todennäköisesti yksi monista sodassa selvinneistä, jotka käyttävät Hero Armia.

Hero Arm, yksityiskohdat

Hero Arm on edistynyt, kevyt, 3D-tulostettu bioninen käsi, jossa on moni-otteen ominaisuudet ja voimaannuttavat esteetikkansa ansiosta sankari-aiheisia yhteistyökumppaneita. Suunniteltu ja valmistettu Isossa-Britanniassa, se on nyt saatavilla yli 800 paikassa ihmisille, joilla on alhaalla kyynärpäästä oleva raajan ero. Hero Arm on sovellettavissa aikuisille ja lapsille, jotka ovat vain 8-vuotiaita, ja siinä on 6 helppokäyttöistä otetta, jotka on suunniteltu avustamaan arjen tehtävissä.

Ote 1, nyrkki, mahdollistaa pullon, kahvan tai jopa kättelevyn ottamisen. Ote 2, koukku, on ihanteellinen esimerkiksi laukkujen, ostoskassien tai yksinkertaisen peukalon ylös osoittamiseen. Ote 3, jalusta A, tarjoaa hienon kosketuksen pienille ja ohuille esineille, sormien ja pikkusormien ollessa auki. Ote 4, jalusta B, tarjoaa hienon kosketuksen pienille esineille, sormien ja pikkusormien ollessa kiinni. Ote 5, pihdit A, käytetään erittäin pienten esineiden ottamiseen tai A-ok-merkin antamiseen. Ote 6, pihdit B, käytetään erittäin pienten esineiden ottamiseen tai kutsuun.

Hero Arm:ssa on 180 asteen ranne, joka mahdollistaa laajemman liikkeen yhdistettynä 6 eri käden liikkeeseen. Yhdistettynä laajaan valikoimaan irrotettaviin Mag-suojiin, mukaan lukien Star Wars BB-8 ja R2-D2, Marvel Iron Man ja Black Panther, Disney Frozen ja monia muita. Voit jopa käyttää Hero Armia ilman suojia, paljastaen 3D-tulostetun rungon. Säätö on hallittavissa Open Bionicsin Boa-tekniikalla, joka mahdollistaa säätöjen tekemisen päivän aikana, kun raajasi laajenee ja supistuu. Joustava 3D-tulostettu venttiililinssi koostuu joustavasta elastomeerista, joka on suunniteltu mukautumaan raajaasi. Uurrettu suunnittelu mahdollistaa proteesin helpon poistamisen ja asettamisen.

3D-tulostusteknologian strateginen käyttö johtaa tehokkaampiin ja mukavampiin proteeseihin, joissa on vain vähän huoltoa, lukuun ottamatta säännöllistä puhdistusta, ja kevyempään ja vähemmän kömpelöön raajaan, josta seuraa enemmän kotiin kuuluvaa tunnetta, kun sitä käytetään. Open Bionics on suunnitellut jopa käyttöliittymäsovelluksen, josta seuraa lyhyempi oppimiskäyrä ja suurempi pääsy bionisen raajan ominaisuuksiin.

3D-tulostus oikealla puolella

3D-tulostus on usein kielteisesti liitetty sen kykyyn tulostaa aseita tai vakoiluun käytettäviä drooneja. Yritykset kuten Open Bionics osoittavat, miten 3D-tulostus voi vaikuttaa myönteisesti yhteiskuntaan.

3D-tulostuksen avustuksella Open Bionics muuttaa elämiä yhden raajan kerrallaan.