Proteza z drukarki

Dzieci po amputacjach ręki będą mogły utrzymywać aktywność fizyczną i nadążać np. na rowerach czy hulajnogach za pełnosprawnymi rówieśnikami – a to dzięki protezie opracowanej przez zespół naukowców z Politechniki Poznańskiej.

Tradycyjny proces wytwarzania protez jest długotrwały oraz kosztowny. Do tego w przypadku dzieci, których sztuczne kończyny są częściej narażone na uszkodzenia, ich produkcja jest jeszcze bardziej skomplikowana – bo przy niewielkiej wadze muszą być odporniejsze chociażby na pęknięcia. Dlatego zespół naukowców prof. Filipa Górskiego opracował nowatorską metodę produkcji tego typu urządzeń: za pomocą drukarki 3D. I co bardzo ważne – nie jest potrzebny do tego specjalistyczny sprzęt.

Protezę można wyprodukować nawet na zyskujących na popularności domowych drukarkach 3D przy użyciu powszechnie dostępnego filamentu (materiał wykorzystywany do druku). – Dzieci w wieku od 3 do ok. 13 lat, nawet z krótkim kikutem, mogą skorzystać z tego wynalazku. Składa się on z trzech głównych elementów: mocowanego do kikuta leja protezowego, przedramienia oraz wymiennej końcówki roboczej. Same pomiary wymagane do opracowania kształtu protezy trwają zaledwie kilkanaście minut i są bezinwazyjne. Następnie, korzystając z AutoMedPrint, prototypowego rozwiązania, które umożliwia automatyczne projektowanie oraz wytwarzanie spersonalizowanych wyrobów ortopedycznych, można przygotować projekt oraz program na drukarkę 3D – mówi prof. Górski. Koszt protezy jest relatywnie niewielki, bo wynosi kilkaset złotych, podczas gdy dostępne na rynku tradycyjne urządzenia dla dzieci kosztują od kilku do nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych. Niski koszt jest w tym przypadku bardzo ważny, bo wraz z szybkim rośnięciem dzieci potrzebują nowych, coraz to większych protez.

– Każdy z podstawowych elementów protezy – lej, przedramię i końcówka – może być także wymieniony na element o podobnej funkcjonalności, lecz o innych cechach konstrukcyjnych, jak np. chwytak do niedużych przedmiotów – tłumaczy profesor. Lej może być otwarty lub zamknięty, przedramię może także być otwarte lub zamknięte – wszystko zależy od potrzeb zarówno dziecka, jak i konstrukcji roweru czy hulajnogi.
Sama proteza może mieć dwa typy uchwytów. Pierwszy, otwarty, który dziecko może zaczepić i odpiąć od kierownicy w dowolnym momencie jazdy. Drugi typ uchwytu jest przyczepiany do kierownicy na stałe – wówczas dziecko, schodząc z roweru, wyciąga kikut z leja protezowego. Sam montaż uchwytu do kierownicy, wyjaśnia naukowiec, trwa zaledwie kilka minut i nie wymaga skomplikowanych oraz drogich narzędzi. A co z bezpieczeństwem w razie upadku? Wtedy, tłumaczy prof. Górski, proteza zadziała jak wiązania butów narciarskich – wypnie się z mocowania, by dziecko nie doznało dodatkowych obrażeń. Naukowiec z Politechniki Poznańskiej dodaje, że rozwiązanie to zostało przetestowane nie tylko w warunkach laboratoryjnych, lecz także jest już stosowane przez pacjentów w praktyce.

Mimo że z wynalazku mają korzystać dzieci, to możliwe jest także wydrukowanie protezy dla dorosłych. Jednak wtedy sztuczna kończyna wymaga dodatkowych wzmocnień – zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i materiałowym. Co oznacza, że czas jej wykonania będzie dłuższy i potrzebne będą dodatkowe narzędzia.

Kiedy proteza trafi na rynek? W zasadzie jest już na nim dostępna w ramach badań naukowych zespołu prof. Górskiego. – By wynalazek się upowszechnił, powinniśmy zwiększyć bazę pacjentów z obecnych 20 do przynajmniej 50. Potrzeba też uzyskać normy certyfikacji. W tym czasie możemy jeszcze pomyśleć o kilku usprawnieniach – mówi naukowiec. Zapewnia, że wiele firm jest już zainteresowanych wynalazkiem. I gdy tylko uda się załatwić formalności i uzyskać zgodę na wprowadzenie sprzętu na rynek, na pewno proteza z Poznania trafi do ofert komercyjnych przedsiębiorstw i będzie można ją łatwo i tanio uzyskać choćby w ramach dofinansowania przez NFZ. ©℗

_____________________________________________________________________

Wynalazki tworzą kolejne wynalazki

Jeżeli wynalazek powstaje w odpowiedzi na zapotrzebowanie społeczeństwa, a jego prototyp jest przetestowany w warunkach rzeczywistych, to droga do jego komercjalizacji jest otwarta. Ale zanim rozwiązanie pojawi się na rynku, należy zadbać o jego należytą ochronę prawną.

Przykład modułowej protezy ręki dowodzi, że dzięki jednym wynalazkom powstają inne. Tworzenie omawianych protez jest możliwe dzięki wykorzystaniu druku 3D i skanera 3D. Wydawać by się mogło, że druk 3D to stosunkowo nowa technologia, tymczasem jej korzenie sięgają 1984 r., gdy wynalazca Charles Hull zgłosił, a następnie w 1986 r. uzyskał patent na aparaturę do wytwarzania obiektów trójwymiarowych poprzez stereolitografię.

To rozwiązanie zapoczątkowało ewolucję technologii druku 3D. Dziś możemy czerpać z tej innowacji, dostarczając rozwiązania, które ułatwiają życie i przywracają nadzieję na lepsze jutro. Twórcom z Politechniki Poznańskiej należą się słowa uznania za wykorzystanie najnowszych technologii w celu dostarczania przystępnych cenowo rozwiązań, które mogą ułatwić codzienne życie wielu ludziom.

Gdy ochronie ma podlegać konstrukcja lub sposób wytwarzania danego wynalazku, należy pamiętać, aby przed dokonaniem zgłoszenia do Urzędu Patentowego nie ujawnić jego istoty, czyli najważniejszych szczegółów. Udostępniony do powszechnej wiadomości, w formie pisemnego lub ustnego opisu, wynalazek nie jest uważany już za nowy, przez co nie będzie mógł stanowić przedmiotu ochrony. Przed dokonaniem zgłoszenia należy więc zachować w poufności informacje o rozwiązaniu i nie zamieszczać ich na stronach internetowych ani nie rozpowszechniać w żaden inny sposób. ©℗

Mecenasi polskiej nauki: