3D-tulostus muuttaa amputoiduista jokapäiväisiksi sankareiksi

3D-tulostus on edennyt merkittävästi viimeisen vuosikymmenen aikana – lukuisia uusia materiaaleja on saatavilla tulostettaviksi, tulostettujen tuotteiden laatu on parantunut merkittävästi, tulostuskoossa on kasvanut talojen kokoluokkaan, ja niin edelleen. Yksi merkittävä muutos, jonka 3D-tulostus on tuonut, on parantaa perinteisiä teollisuusaloja, kuten proteesikäsien teollisuutta, erityisesti bioniset kädet.

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

On olemassa kolme päätyyppiä amputaatioita: kirurginen (verenkierto, diabetes jne.), trauma (sota, auto-onnettomuudet jne.) ja synnynnäinen (puuttuvat tai epämuodostuneet raajat syntymästä). Useimmat amputoidut valitsevat jonkinlaisen proteesin ratkaisun puuttuvista raajoistaan, ja heistä monet valitsevat proteesiliikkuvoiden apuvälineitä ratkaisuksi. Perinteisesti proteesiliikkuvoiden apuvälineet 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 lääkärintieteellisesti hyväksytyn 3D-tulostetun bionisen käden, Hero Arm™.

Open Bionics

Perustettu vuonna 2014, Open Bionics kehitettiin Bristol Robotics Laboratoryssa, joka on laajin akateeminen keskus monitieteiselle robottiutkimukselle 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 joukkorahoituskaampanjan kautta. Molemmat perustajat (Joel Gibbard ja Samantha Payne) ovat saaneet useita palkintoja; Herra Gibbard on äskettäin nimetty Britannian vuoden suunnittelijaksi ja on saanut Limbless Association Prosthetic Innovation of the Year -palkinnon. Rouva Payne on voittanut kaksi British Engineering Excellence -palkintoa ja James Dyson -palkinnon innovatiivisesta suunnittelusta.

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

Jokapäiväisiä supersankareita

Open Bionics työskentelee yhteistyössä yritysten kuten Disneyn kanssa auttaakseen lapsia, joilla on puuttuvia raajoja, muuttumaan bionisiksi supersankareiksi, mikä on yksi yrityksen erottuvista piirteistä, yhdessä edullisempien hintojen kanssa. Hintojen ollessa välillä 12 400 – 16 500 dollaria, Hero Arm on edullisempi kuin kilpailevat kädet, jotka ovat välillä 20 000 – 80 000 dollaria. Open Bionics on myös yhteistyössä pelinkehittäjä Konamin kanssa tarjotakseen Metal Gear Solid bionisen käden videopelihahmo Venom Snakeen perustuen. Yritys on selvästi sitoutunut tekemään hyödyllisiä ja hauskoja bionisia käsien.

Hero Arm pelastaa

Hyväntekeväisyysrahasto Superhumans, jota Mastercard tukee, on yhteistyössä Open Bionicsin kanssa tarjoamaan bionisia ratkaisuja uhreille, jotka ovat menettäneet raajansa Venäjän hyökkäyksen seurauksena Ukrainaan, maahan, jossa on 82 000 neliökilometriä miinoitettua aluetta. Ukrainan terveysministeriön avustuksella Open Bionics ja Superhumans ovat avanneet erikoissairaalan Lvivissä, Ukrainassa, jossa he ovat sitoutuneet tarjoamaan pitkäaikaisia proteeseja, kuntoutusta ja neuvontapalveluja.
”Superhumansin filosofia on, että potilaamme saavat parhaimman mahdollisen lääkinnän kotona, perheensä lähellä, omalla kielellään”, lisäsi Superhumansin toimitusjohtaja Olga Rudneva. ”Kun Superhumans-keskus avataan, se 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 käsistään Afganistanissa, sai ensimmäisenä 3D-tulostetun Hero Arm:n NHS:ltä. Se asennettiin osana kliinistä tutkimusta, jonka tarkoituksena oli arvioida keinotekoisten proteesikäsien käytön mahdollisuutta palauttamaan normaalin käden käytön. Sotilas Fuller totesi, että se oli ”fantastista olla ensimmäinen veteraani, joka sai Hero Arm:n”, mutta toivoi olevansa ensimmäinen monista sodan haavoittamista, jotka käyttävät Hero Armia. Open Bionicsin uusimman aloitteen myötä Ukrainassa Daz on todennäköisesti ensimmäinen monista sodan selviytyjistä, jotka käyttävät Hero Armia.

Hero Arm, yksityiskohdat

Hero Arm on edistynyt, kevyt, 3D-tulostettu bioninen käsi, jossa on moni-otteen kyky ja voimaannuttavat esteetikkansa sankarihahmojen yhteistyön ansiosta. Suunniteltu ja valmistettu Isossa-Britanniassa, se on nyt saatavilla yli 800 paikassa ihmisille, joilla on alhaalla kyynärpäätä oleva raajan ero. Hero Arm on sovellettavissa aikuisille ja lapsille, jotka ovat vain 8-vuotiaita, ja siinä on 6 helppokäyttöistä otetta, jotka on suunniteltu auttamaan jokapäiväisissä tehtävissä.
Ote 1, nyrkki, mahdollistaa esimerkiksi pullon nostamisen, kahvan pitämisen tai jopa kättelemisen. Ote 2, koukku, on ihanteellinen esimerkiksi laukkujen, ostoskassien tai yksinkertaisen peukalon ylös osoittamiseen. Ote 3, tripod A, tarjoaa hienon kosketuksen pieniin ja ohuisiin esineisiin sormien avulla. Ote 4, tripod B, tarjoaa hienon kosketuksen pieniin esineisiin sormien avulla. Ote 5, pihdit A, käytetään hyvin pienien esineiden nostamiseen tai A-ok-merkin antamiseen. Ote 6, pihdit B, käytetään hyvin pienien esineiden nostamiseen tai kutsuun.
Hero Arm:ssa on 180 asteen ranne, joka mahdollistaa laajemman liikkeen yhdistettynä 6 eri käden liikkeeseen. Yhdistettynä laajaan valikoimaan Mag-swap-irrotettaviin kuoriin, mukaan lukien Star Wars BB-8 ja R2-D2, Marvel Iron Man ja Black Panther, Disney Frozen ja monet muut. Voit jopa käyttää Hero Armia ilman kuoria, paljastaen 3D-tulostetun rungon. Säätö on Open Bionicsin Boa-tekniikan mukaista, joka mahdollistaa säätöjä päivän aikana, kun raajasi laajenee ja supistuu. Joustava 3D-tulostettu vent-tekninen liina 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 kevyempi ja vähemmän kömpelö raaja, josta seuraa enemmän kotiin kuuluvaa tunnetta, kun sitä käytetään. Open Bionics on suunnitellut myös käyttöliittymäsovelluksen, josta seuraa lyhyempi oppimiskäyrä ja suurempi pääsy bionisen raajan kykyihin.

3D-tulostus oikealla puolella

3D-tulostusta usein liitetään kielteisesti sen kykyyn tulostaa aseita tai vakoiluun käytettäviä lentokoneita. Yritykset kuten Open Bionics osoittavat, miten 3D-tulostus voi vaikuttaa myönteisesti yhteiskuntaan.
3D-tulostuksen avulla Open Bionics muuttaa elämiä yhden raajan kerrallaan.