3Dプリンティングが義手不自由者を日常のヒーローに変える

3Dプリンティングは過去10年で大幅に進化しました。新しい素材が利用可能になり、印刷品質が大幅に向上し、印刷サイズが家を印刷できるほど大規模になりました。3Dプリンティングがもたらした大きな変化の一つは、特にボニックアームの分野における義肢業界の改善です。

世界中には、上肢切断を経験している人が300万人以上います。この数は毎年増加しています。米国だけでも、200万人以上の義肢者がいます。そのうち35%が上肢切断者で、70%が下肢切断者です。つまり、米国だけでも、44万1000人以上の下肢切断者が3Dプリンティングによるボニックアームの潜在的な利用者となっています。

切断には、手術（血管、糖尿病など）、外傷（戦争、自動車事故など）、先天性（生まれつきの肢体不自由）などの3つの大きな種類があります。大多数の切断者は、切断された肢体の代わりに何らかのプロテーゼの解決策を選択します。多くの場合、プロテーゼ補助デバイスを選択します。伝統的に、プロテーゼ補助デバイスは非常に高価で重く、経済的に利用できないほど高価で、使いにくいものでした。いくつかのスタートアップ企業は、この状況を変えるために努力しています。Open Bionicsというスタートアップ企業は、初の臨床的に承認された3DプリンティングボニックアームであるHero Armを開発しました。

オープン・バイオニクス

2014年に設立されたOpen Bionicsは、イギリスで最も総合的なロボティクス研究センターであるブリストル・ロボティクス研究所で開発されました。同社は、イギリスの国民保健サービス（NHS）に、マルチグリップ・ボニックハンド（Hero Arm）を提供した最初の企業です。

2019年、同社はクラウドファンディング・キャンペーンを通じて890万ドルを調達しました。共同創設者のジョエル・ギバードとサマンサ・ペインは、複数の賞を受賞しています。ギバード氏は、イギリスのデザイン・エンジニア・オブ・ザ・イヤーに選ばれ、リンボレス・アソシエーションのプロテーゼ・イノベーション・オブ・ザ・イヤー賞を受賞しました。ペイン氏は、2つのブリティッシュ・エンジニアリング・エクセレンス・アワードとジェームズ・ダイソン賞を受賞しています。

同社は、コミュニティの進歩を促進するために、コードをオープンソースのままに保つことに尽力しています。

日常のスーパーヒーロー

オープン・バイオニクスは、ディズニーと協力して、切断された肢体を持つ子供たちをボニック・スーパーヒーローに変えることに取り組んでいます。同社の差別化要因のひとつは、価格設定です。Hero Armの価格は12,400ドルから16,500ドルまでと、20,000ドルから80,000ドルまでの競合他社のアームよりも安価です。オープン・バイオニクスは、ゲーム開発会社コナミと提携して、メタルギアソリッドのボニックアームを開発しました。同社は、実用性と楽しさを兼ね備えたボニックアームを作ることに尽力しています。

ヒーローアーム、救援に駆けつける

マスターカードが後援するスーパーヒューマンズ財団は、ロシアによるウクライナ侵攻により肢体を失った被害者にボニック・ソリューションを提供するために、オープン・バイオニクスと提携しました。ウクライナの保健省の協力の下、オープン・バイオニクスとスーパーヒューマンズは、ウクライナのリヴィウに専門の病院を開設し、長期的なプロテーゼ、リハビリテーション、カウンセリング・サービスを提供することを目指しています。

スーパーヒューマンズのCEO、オルガ・ルードネヴァは、「私たちの患者さんは、家族のそばで、母国語で最高の医療サービスを受けられるようにしたい」と述べました。「スーパーヒューマンズ・センターが開設されると、年間3,000人の患者を収容できる予定です。パートナーとドナーの支援により、すべてのサービスは患者さんにとって無料になります。」

2020年、イギリス陸軍の退役軍人ダレン・フラー氏は、アフガニスタンで腕の一部を失い、NHSで3Dプリンティングされたヒーローアームを装着した最初の人物となりました。彼は、人工の四肢が手の通常の使用を回復する可能性を評価する臨床試験の一環としてヒーローアームを装着しました。フラー氏は、「ヒーローアームを装着した最初の退役軍人であることは素晴らしいことですが、戦争による傷害を受けたヒーローアームユーザーの最初の人物であることを願っています。オープン・バイオニクスのウクライナでの最新の取り組みにより、ダレン氏は、戦争による傷害を受けたヒーローアームユーザーの最初の人物となる可能性が高いでしょう。」

ヒーローアーム、詳細

ヒーローアームは、先進的で軽量の3Dプリンティングされたボニックアームで、マルチグリップ能力とヒーロー・テーマのパートナーシップによるエンパワーメント・エステティクスを備えています。イギリスでエンジニアリングと製造されたヒーローアームは、下肢切断のある人向けに800以上の場所で利用可能です。ヒーローアームは、8歳以上の大人や子供向けに適しています。6つのグリップ・モードを容易に選択でき、日常のタスクを支援する機能を備えています。

グリップ1、拳は、ボトルを持ち、ハンドルを握ったり、誰かと手を振ったりすることができます。グリップ2、フックは、ブリーフケース、ショッピングバッグ、または単純に親指を立てるのに適しています。グリップ3、トリポッドAは、薬指と小指を開けた状態で小さな物体や薄い物体を扱うのに適しています。グリップ4、トリポッドBは、薬指と小指を閉じた状態で小さな物体を扱うのに適しています。グリップ5、ピンチAは、非常に小さな物体を持ち上げたり、OKサインを送ったりするのに適しています。グリップ6、ピンチBは、非常に小さな物体を持ち上げたり、こちらへ来いというサインを送ったりするのに適しています。

ヒーローアームには、180度の可動域を備えた手首があり、6つの異なるハンド・モーションと組み合わせてより広い動きを可能にします。マグ・スワップ・リムーバブル・カバーの幅広いバリエーション、例えばスターウォーズのBB-8やR2-D2、アイアンマンやブラックパンサー、ディズニーのアナと雪の女王など、そしてその他多数のカバーが利用可能です。ヒーローアームをカバーなしで着用することもでき、3Dプリンティングされたフレームが見えるようになります。調整は、Open BionicsのBoaテクノロジーによって制御され、腕が拡大または収縮するにつれて一日を通じて調整が可能です。3Dプリンティングされたベント・テック・ライナーは、柔軟なエラストマーで作られており、腕に合わせて形状を変えることができます。フルーティッド・デザインにより、プロテーゼを簡単に着脱することができます。

3Dプリンティング技術の戦略的使用により、メンテナンスが非常に少なく、軽量で、かつてないほど使いやすいプロテーゼが実現します。Open Bionicsは、ユーザー・インターフェイス・アプリを開発し、ボニック・リムの能力へのアクセスを容易にし、学習曲線を短縮しました。

3Dプリンティング、正しい側に

3Dプリンティングは、武器やスパイ・ドローンを3Dプリンティングできるという理由で、しばしば否定的に見なされます。しかし、Open Bionicsのような企業は、3Dプリンティングが社会に与えるポジティブな影響を示しています。

3Dプリンティングの支援により、Open Bionicsは、一人ずつ肢体を変えることで人生を変えています。