3D-друк перетворює ампутантів на повсякденних героїв

3D-друк значно вдосконалився за останні десять років – з’явилися численні нові матеріали для друку, покращилася якість друку, збільшився масштаб друку до рівня, коли можна друкувати будинки, і так далі. Одним із суттєвих змін, яких зазнав 3D-друк, є поліпшення реліктових галузей, таких як галузь протезних кінцівок, зокрема біонічних рук.

У світі понад 3 мільйони людей живуть з ампутацією верхньої кінцівки, і ця кількість збільшується щороку. У США лише понад 2,1 мільйона ампутантів, з яких 35% – ампутанти верхньої кінцівки, а 70% верхніх кінцівок ампутантів – нижче ліктя. Це означає, що в США лише приблизно 441 000 нижче ліктя ампутантів, які потенційно можуть використовувати 3D-друковані біонічні руки.

Є три основних типи ампутацій: хірургічні (васкулярні, цукровий діабет тощо), травматичні (війна, автомобільні аварії тощо) та вроджені (відсутність або деформація кінцівок при народженні). Більшість ампутантів обирають якийсь тип протезної кінцівки для заміни втраченої кінцівки, і багато з них обирають протезні допоміжні пристрої як своє рішення. Традиційно протезні допоміжні пристрої були надзвичайно дорогими та важкими, що робило їх фінансово недоступними та незручними. Декілька стартапів працюють над тим, щоб змінити це – один стартап, Open Bionics, розробив перший клінічно затверджений 3D-друкований біонічний рукав під назвою Hero Arm™.

Open Bionics 

Заснована у 2014 році, Open Bionics була розроблена всередині Бристольської лабораторії робототехніки, найбільшого академічного центру багатодисциплінарних досліджень робототехніки у Великій Британії. Це була перша компанія, яка привезла доступну багатозахопну біонічну руку (Hero Arm) до Національної служби охорони здоров’я у Великій Британії.

У 2019 році компанія успішно зібрала 8,9 мільйона доларів США за допомогою кампанії краудфандингу. Обидва співзасновники (Джоел Гіббард і Саманта Пейн) є лауреатами численних нагород; пан Гіббард був недавно названий дизайнером року у Великій Британії та отримав нагороду Асоціації безкінцівок за інновації у протезуванні. Між тим, пані Пейн виграла дві британські премії за інженерну досконалість та премію Джеймса Дайсона за інноваційний дизайн.

Відзначимо, що компанія зобов’язується зберігати відкритий код, щоб进一步 розвивати спільноту.

Повсякденні супергерої

Open Bionics працює з компаніями, такими як Disney, щоб допомогти дітям з відсутніми кінцівками перетворитися на біонічних супергероїв, що є одним із чинників компанії, поряд з нижчими цінами. З ціною від 12 400 до 16 500 доларів США, Hero Arm є більш доступним, ніж конкуруючі руки, які коштують від 20 000 до 80 000 доларів США. Open Bionics також співпрацює з розробником ігор Konami, щоб запропонувати біонічну руку Metal Gear Solid на основі персонажа гри Venom Snake. Компанія явно зобов’язується створювати корисні та веселі біонічні руки.  

Hero Arm на допомогу

Благодійний фонд Superhumans, підтримуваний компанією Mastercard (MA ), співпрацює з Open Bionics, щоб надати біонічні рішення для жертв, які втратили кінцівки внаслідок російського вторгнення в Україну, країну, яка страждає від 82 000 квадратних кілометрів мінованих полів. За допомогою Міністерства охорони здоров’я України, Open Bionics та Superhumans відкрили спеціалізну лікарню у Львові, Україні, де вони зобов’язуються надавати довгострокові протезні, реабілітаційні та консультативні послуги. 

“Філософія Superhumans полягає в тому, щоб наші пацієнти отримували найкращу медичну допомогу вдома, поруч з сім’єю, рідною мовою”, додав керівник Superhumans Ольга Руднєва. “Як тільки відкриється центр Superhumans, він зможе приймати до 3 000 пацієнтів на рік. Всі послуги будуть безкоштовними для пацієнтів завдяки партнерам та донорам.”

У 2020 році британський ветеран армії Даррен ‘Даз’ Фуллер, який втратив частину руки в Афганістані, став першим, хто отримав 3D-друковану руку Hero Arm у Національній службі охорони здоров’я. Він був обладнаний як частина клінічного дослідження, призначеного для оцінки можливості штучних протезних кінцівок для відновлення регулярного використання його руки.  Солдат Фуллер відзначив, що це було “фантастично бути першим ветераном, який отримав руку Hero”, але він сподівається, що буде першим з багатьох учасників війни, які використовуватимуть руку Hero. З останньою ініціативою Open Bionics в Україні, Даз, ймовірно, буде першим з багатьох учасників війни, які використовуватимуть руку Hero.

Hero Arm, деталі

Hero Arm – це вдосконалений, легкий, 3D-друкований біонічний рукав з багатозахопними можливостями та емпаверінговими естетикою завдяки партнерству з героями. Розроблений та виготовлений у Великій Британії, він зараз доступний у понад 800 місцях для людей з нижче ліктя кінцівкою. Рука Hero підходить для дорослих та дітей від 8 років і має 6 легких у використанні хватів, призначених для допомоги у повсякденних завданнях.

Хват 1, кулак, дозволяє вам піднімати пляшки, триматися за ручки або навіть потиснути кому-небудь руку. Хват 2, гак, ідеальний для переноски речей, таких як портфелі, сумки для покупок або щось просте, як показати великий палець угору. Хват 3, трипод А, забезпечує деликатний дотик для малих та тонких об’єктів з відкритими безіменним та мізинцем. Хват 4, трипод Б, забезпечує деликатний дотик для малих об’єктів з закритим безіменним та мізинцем. Хват 5, зажим А, використовується для підняття дуже малих об’єктів або для показу знака А-ок. Хват 6, зажим Б, використовується для підняття дуже малих об’єктів або для показу знака “приходь сюди”.  

Рука Hero має 180-градусний зап’ястя, який дозволяє ширший діапазон рухів у поєднанні з 6 різними рухами руки. У поєднанні з великою кількістю магнітних від’єднуваних накладок, включаючи Star Wars BB-8 та R2-D2, Marvel Iron Man та Black Panther, Disney Frozen та багато інших. Ви навіть можете носити руку Hero без накладок, відкриваючи дизайн 3D-друкованої рамки. Регулювання здійснюється технологією Open Bionics Boa, яка дозволяє здійснювати регулювання протягом дня, коли ваша рука розширюється та стискається. Гнучка 3D-друкована вентиляційна накладка складається з гнучкого еластомера, який відповідає вашій руці. Ребристий дизайн дозволяє легко надягати та знімати протез. 

Стратегічне використання технологій 3D-друку призводить до більш ефективних та зручних протезів з мінімумом технічного обслуговування, окрім регулярної очистки, та легшої та менш громіздкої кінцівки, що забезпечує відчуття більшої зручності при носінні. Open Bionics навіть розробила додаток інтерфейсу користувача, що призводить до значного скорочення часу навчання та забезпечує більший доступ до можливостей біонічного рукава. 

3D-друк на правильній стороні 

3D-друк часто асоціюється негативно через його можливість друкувати зброю або шпигунські дрони. Компанії, такі як Open Bionics, демонструють, як 3D-друк може мати позитивний вплив на суспільство.

За допомогою 3D-друку Open Bionics змінює життя одну кінцівкою за раз.