Завдяки 3D-друкованому протезуванню, багато життів змінюються на краще. Читайте далі, щоб дізнатись про найперспективніші проекти!

Потенціал 3D друку

За даними Коаліції ампутацій, лише в США майже два мільйони людей живуть із втратою кінцівок. Щороку в США відбувається приблизно 185 000 ампутацій через причини, що варіюються від судинних захворювань до травм. Більше того, протезування може коштувати від 5000 до 50 000 доларів.

Протезування стає ще дорожчим, якщо врахувати, що воно найкраще підходить під замовлення, що робить виробництво повільним та дорогим. Саме тут 3D-друк виявився неймовірною альтернативою для виготовлення протезів, забезпечивши доступну технологію виготовлення, яка може працювати з різними матеріалами та пропонує легку настройку.

На сьогоднішній день існує багато компаній, які роблять ставки на протезування з 3D друком і працюють над тим, щоб зробити їх доступними для кожного, хто в них потребує. Навіть домашні 3D-принтери набагато доступніші, ніж традиційні протези кінцівок, і ви можете знайти саморобні протези, які можна безкоштовно надрукувати самостійно.

У цій статті ми виділимо найперспективніші та найуспішніші протези із 3D-друком. Читайте далі і дивуйтесь!

Категорія: Ноги

Ампутації вносять серйозні зміни в життя людини, і цей процес може бути складним переходом. За допомогою сучасного протезування деякі люди можуть повернути собі рухливість та свободу пересування.

Існують протезування ампутацій нижче коліна та трансфеморальні ампутації, причому перші є найбільш розвиненими з точки зору 3D-друку. Є навіть деякі протези, що постачаються з мікропроцесорами, що допомагають покращити рухливість!

Накладка на протез

Unyq – новаторська компанія з протезування, яка почала виготовляти чохли для ніг для протезування. Їх заявленою метою було зробити протезування більш нормалізованим і довести, що вони можуть демонструвати особистість та унікальність.

Використовуючи 3D-друк та фотограмметрію для створення спеціальних протезів, Unyq нещодавно розпочав виробництво протезованих розеток для ніг у форматі 3D, які будуть додані до їх лінійки до кінця 2021 року.

Ці легкі та естетично привабливі розетки також містять датчики, які реєструють дані про стан здоров’я власника. Як головний етап, вони були затверджені відповідно до стандартів ISO.

• Матеріал: поліамід
• Технологія друку: SLS
• Розроблено: Unyq
• Вартість: ~ 395 доларів

Безкоштовно

Цю протезовану 3D-ногу було розроблено Агунг Дві Джуніанто, викладачем з Інституту технологій Сепулух Нопембер в Індонезії. У співпраці з Джоко Кусванто з M. Biotech його можна завантажити на Thingiverse.

Всі файли мають формат STL, а також формат STEP для налаштування. Рекомендується 3D-друк деталей у ABS. Окрім цього, для комплектування протеза вам знадобляться алюмінієві деталі.

Цей проект має шість спільних макетів та чотири ремікси, які всі виглядають успішно. Багато людей у різних частинах світу виявили своє бажання взяти участь у друку цього проекту та додали ремікси із власними розмірами для себе чи інших.

• Матеріали: ABS, TPU, PLA, нейлон
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: Agung Dwi Junianto та Djoko Kuswanto
• Вартість: Безкоштовно

Категорія: Стопи

Найбільш поширене використання протезування стопи – це надання можливості користувачеві ходити. Однак є також люди, які не можуть ходити, але все ще мають протези ніг з косметичних міркувань. Традиційно протезування ніг виконується у двох типах: тверда п’ятка з м’якою кісточкою (SACH) або конфігурація з еластичним кілом.

Завдання 3D-друку полягає в тому, щоб досягти того самого рівня комфорту та мобільності, який можливий завдяки традиційним матеріалам, таким як неопрен або уретанова піна.

Upya

Upya, що в перекладі з суахілі означає “нове початок”, – це протезова стопа з 3D-принтом, яка має на меті зробити протезування більш доступним у країнах третього світу. Деталі зроблені таким чином, щоб їх можна було адаптувати до кожного користувача, а також їх легко та швидко збирати.

Ця модель використовує біомімікрію для досягнення відчуття ходьби ближче до реальності. Його форма повинна імітувати фактичну анатомію щиколотки, п’ят і пальців, а також використовує амортизаційну систему пружин для імітації сухожиль людської стопи. Люди, які з радістю тестували, кажуть, що це найближче, що вони відчували до ходьби з моменту втрати ноги.

• Матеріали: Склопластик, армований поліамід, пінополіуретан, алюміній
• Технологія друку: SLS
• Розроблено: Exoneo
• Вартість: Зв’яжіться для оцінки

Low-Cost

З академічного дослідження протезів Джонатана Япа та Джанні Ренди в Технологічному університеті Свінберна в Мельбурні, Австралія, виходить ця недорога модель. Дослідження зосереджується на потенціалі 3D-друку в протезуванні, використовуючи тематичне дослідження протезування стопи, розроблене та виготовлене дослідниками.

Прототипування було зроблено за допомогою Makerbot Replicator 2, який є принтером рівня хобі, за допомогою PLA. Вони змогли продемонструвати, що протезова стопа приблизно на рівні 11 доларів США має навіть кращі показники, ніж найпоширеніший протез у стилі SACH.

• Матеріал: PLA
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: Технологічний університет Свінберна
• Вартість: ~ 11 доларів

Категорія: Руки

Протезування рук стосується поєднання руки, передпліччя та кисті, або протезування передпліччя та кисті для тих, хто втратив повністю або частину руки. Є багато типів, і вони є одними із складних протезів, завдяки точній русі, яка їм потрібна. Таким чином, попереду ще довгий шлях їх розвитку та вдосконалення.

За даними Arm Dynamics, існує три основних типи протезування рук: пасивний, з фізичним навантаженням та міоелектрична верхня кінцівка. Пасивне протезування рук виготовляється з кремнію та фарбується відповідно до кольору шкіри власника. Вони доступні лише в одному положенні або із суглобами, які користувач може розмістити іншою рукою, щоб дозволити різні фіксовані положення.

Потім існують такі, що працюють на тілі, які мають певну геометрію залежно від їх використання (наприклад, захоплення, наведення або штовхання). Вони часто виготовляються з алюмінію, титану або сталі. Нарешті, міоелектричне протезування верхньої кінцівки використовує електричні сигнали від м’яза в залишковій кінцівці для надсилання інструкцій протезованій руці та кисті для досягнення функціональних рухів.

Серед раніше згаданих типів, міоелектричний протез є тим, що 3D-друк допомагає значно просунутися та зробити доступним для всіх, хто цього потребує.

Hero

Hero Arm – це «перша у світі клінічно затверджена надрукована 3D біонічна рука, що має багатофункціональну рукоятку та наділяє естетикою». Завдяки 3D-друку це більш доступний варіант, який має міоелектричну функціональність.

Доступні в різних дизайнах, натхненних Iron Man, Star Wars та Frozen, щоб назвати декілька, ці зброї можуть надати впевненості та продемонструвати особистість власника. Більше того, вони мають безліч функціональних можливостей, таких як захоплення, ущипнення, п’ятірка та великі пальці вгору.

Якщо ви хочете прочитати кілька надихаючих історій про носіїв зброї героя, обов’язково перевірте їх сторінку Bionic Squad!

• Матеріал: нейлон 12 (раніше PLA)
• Технологія друку: SLS (раніше FDM)
• Розроблено: Open Bionics
• Вартість: ~ $ 272- $ 820 на чохли, контакт для оцінки протезування

Upper-Arm

Unlimbited Arm від Team Unlimbited має на меті допомогти зробити складне протезування надпліччя більш доступним та менш стигматизованим.

По суті, це муфта для рук для дітей, які втратили руку або передпліччя. Ви також можете прикріпити протезну руку до руки, оскільки ці руки спеціально сумісні з рукою Фенікс від E-Nable. Завдяки тривимірному друку вони також можуть бути цікавими для дітей, які вони потребують, оскільки вони доступні у багатьох кольорах та мають велику настройку.

• Матеріали: ABS, PLA, нейлон
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: Team Unlimbited
• Вартість: файли безкоштовні, виробництво ~ 30 доларів

Категорія: Руки

Протезування рук зроблено для втрати кінцівки, починаючи від зап’ястя. Таким чином, ці протези спрямовані на розвиток рухливих пальців. Більш того, ніж дозволяти лише зчеплення, протезування рук – це складні пристрої, які повинні бути легкими, функціональними та довговічними.

Найпоширенішим матеріалом для протезування рук є пластик, який традиційно досягається литтям під тиском, оскільки він може гарантувати всі попередні вимоги. Зараз 3D-друк з’являється як альтернатива.

Cyborg Beast

Кіборгський звір – це недорога 3D-друкована рука, розроблена з використанням блендера та надрукована з використанням PLA та ABS. Набір Кіборгських звірів доступний на E-Nable, і це один з найпопулярніших дизайнів.

Рука розроблена 3D Universe, і ви можете придбати комплект матеріалів та зібрати його, дотримуючись детальних інструкцій. Завдяки 3D-друку, Кіборгський звір налаштовується; рука може бути надрукована від 100% до 160% від розміру файлу.

• Матеріали: PLA, ABS
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: 3D Universe
• Вартість: Файли безкоштовні, комплект матеріалів – ~ 35 доларів

Кінетичний протез

Кінетичну руку створив Мет Боутелл та його команда з Free 3D Hands, які є частиною спільноти E-Nable. Він розробляється з 2017 року і з тих пір пройшов безліч змін та вдосконалень.

Це корпусний пристрій, призначений для використання людьми з функціонуючими зап’ястями. Найновішу версію руки можна абсолютно безкоштовно завантажити на Thingiverse. Зворотній зв’язок активно заохочується, оскільки вони продовжують розвивати та вдосконалювати руку.

Важливо зазначити, що ця рука не призначена для підтримки важкої ваги; його слід використовувати лише для легких завдань, таких як збирання та обробка дрібних предметів. Серед його переваг – безшумна робота, гнучкі петлі та часткова функція великого пальця.

• Матеріали: PLA + / PLA, Ninjaflex, формований силікон
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: Mat Bowtell та Free 3D Hands
• Вартість: Безкоштовно

Протез коліна

Коліно є одним із шарнірів в анатомії людини з найбільшим зносом і найкоротшою тривалістю використання. Цей піонерський наколінник під назвою BioNeek – це надзвичайно легкий екзоскелет, який допомагає витримати вагу коліна кожному, хто має порушене коліно.

Він був розроблений китайською компанією Sichuan Ju An Hui Co. Ltd та 3D роздрукований за допомогою PEEK, популярної нитки в галузі медицини завдяки своїм унікальним властивостям. Брекет призначений для амортизації удару, запобігання гіперекстензії коліна, а з внутрішньої сторони прокладений для забезпечення комфорту.

• Матеріал: PEEK
• Технологія друку: FDM
• Розроблено: Sichuan Ju An Hui Co. Ltd
• Вартість: Не вказано