Российские протезы пальцев созданные с помощью 3D-печати
В России стоит очень острая проблема — отсутствие функциональных протезов пальцев рук. Существующие доступные решения нефункциональны и носят сугубо косметический характер. Но почти год назад команда компании Can-Touch.ru (специалисты в области промышленной 3D-печати) вдохновилась идеей создания функционального детского протеза. К проекту вскоре присоединились инженеры компании W.E. A.S. Robotics (специалисты в области робототехники), и началась серьезная работа.
Под катом история о том, как разрабатывается этот протез. Приводим текст, написанный от первого лица непосредственно членами команды проекта.
Первый пациент
Наш первый пациент — Александр, житель города Ярославль. В результате несчастного случая он потерял пальцы на обеих руках, но кистевые суставы сохранили полную функциональность.
Подробный отчет, как создавался этот протез, вы можете прочитать в статье Протез кисти при помощи 3D-печати: наш путь от идеи до реализации. Это было сложно, но интересно, и с первого раза не все получилось, его протез еще требует доработки.
[embedded content]
Девочка Оксана
Второй пациент — маленькая девочка Оксана. В основе версии протеза для нее лежала модель, полностью созданная конструкторами и дизайнерами проекта.Стоит отметить, что примерка выявила недостатки конструкции, но также показала, какие из решений были удачными. Сейчас Оксана осваивает уже вторую, улучшенную модификацию протеза.А вот видео с установкой нашего третьего протеза десятилетнему Даниилу из Саратова.
[embedded content]
Откуда все пошло
Вот это видео вдохновило команду проекта на создание протеза. Южноафриканский краснодеревщик Ричард Ван Ас разработал механический протез с функционирующими пальцами, который можно распечатать на 3D-принтере. Ван Ас бесплатно изготовил протезы уже нескольким детям.Эта тема их очень заинтересовала, захотелось сделать что-то доброе и полезное. Ребята стали искать информацию о подобной практике в России и, к сожалению, ничего не нашли. Возможно, нам просто не удалось ничего найти, а возможно, у нас этим действительно никто не занимается.
Конструкция протеза и технология установки
Изготавливают протезы с помощью 3D-печати, работая на промышленных 3D-принтерах. Такие принтеры обеспечивают печать высокой точности, что гарантирует высокое качество изделия. Еще одно из основных преимуществ 3D-печати в том, что можно сделать абсолютно индивидуальное изделие по размерам, форме и конструкции, и делает ее незаменимой в протезировании.
Протез работает (осуществляется схват) за счет сгиба лучезапястного сустава. Он компенсирует ребенку отсутствие пальцев и позволяет вести более полноценную жизнь.
Изготовление и установка протеза происходит следующим образом:
1. Сначала необходимо снять размеры руки ребенка, далее доработать модель и отправить на печать.2. Детали протеза печатаются на 3D-принтере по технологии SLS из биологически нейтрального пластика — полиамида (PA2200)3. Далее протез собирается на специальный термопластик, который размягчается при температуре 80 градусов, охлаждается и формует каркас протеза прямо на руке.4. После сборки остается только отрегулировать натяжение тяговых тросов и можно приступать к осваиванию протеза, что, конечно, требует времени.
Весь процесс установки протеза (от подготовки модели до начала тренировок) занимает 5–6 дней.Отдельно стоит отметить одну особенность работы над проектом на текущей стадии. Разработка конструкции и дизайна протеза осуществляется удаленно различными участниками команды. В связи с этим мы долго искали возможности совместного управления проектом в облачной среде и после знакомства с представителями компании Autodesk, они предложили решение. Мы заключили партнерское соглашение с компанией по программе CleanTech, и нам предоставили несколько лицензий программного пакета Product Design Suite. Главным преимуществом сотрудничества с компанией Autodesk для нас является очень удобная удаленная работа всех членов команды, которые используют различные программные решения (Inventor, 3ds Max, AutoCAD и проч.). Интеграция осуществляется с помощью программы Autodesk Vault, что существенно сокращает время на обмен информацией внутри команды.
Поддержка проекта
Важной задачей для успешной реализации проекта является поиск серьезных партнеров как в России, так и за рубежом. На текущий момент, партнерами компании являются: Институт протезирования им. Г.А. Альбрехта (Санкт-Петербург), бизнес-инкубатор «Ингрия» (Санкт-Петербург), дизайнерское агенство Organica (Москва, Британская Высшая Школа Дизайна), сеть международных центров социальных инноваций ImpactHub.
Текущие задачи и взгляд вперед
Как было отмечено выше, у нас еще есть некоторые недочеты в конструкции. Вот основные задачи, которые предстоит решить:
1. Разработка нового механизма возврата кисти в стандартное положение после сгиба.2. Поиск оптимальной позиции большого пальца для максимально удобного и функционального схвата.3. Нужно сделать более удобные крепления и регулировку натяжения тросов.
Далее будут распечатаны 5–6 протезов для испытаний (каждый из этих протезов будет установлен отдельному пациенту), по результатам которых будет создан пред-рыночный образец, которому предстоит сертификация (главное требование — протез должен отработать 1 млн. циклов).
Так же мы приступили к разработке электромеханического протеза и уже сделали первый прототип. Сейчас осуществляется проверка на собираемость всей электромеханической схемы и первые испытания в связке с мио-датчитками.
В целом же, план развития проекта на ближайший год выглядит следующим образом:
1. Доработка конструкции механического протеза пальцев. 2. Доработка электромеханического протеза.3. Сертификация и вывод на рынок механических протезов пальцев. 4. Сертификация и вывод на рынок электромеханического протеза.5. Разработка прототипа плечевого экзоскелета для людей с болезнью артрогрипоз и демонстрация прототипа на международной конференции в Москве.
Мы открыты к сотрудничеству
Будем рады любым советам, предложениям, информации, нужным контактам, а также распространению этой идеи и репостам. Общими усилиями уже удалось изготовить три образца. Проложена тропинка в будущее, где многие дети и взрослые могут получить подобный протез по доступным ценам, по сравнению с тем, что есть сейчас. Единомышленники, призываем вас к диалогу и взаимодействию. Оставляйте ваши комментарии к посту, пишите сообщения на почту info@can-touch.ru. Будем рады каждому откликнувшемуся!
