Współczesne protezy często umożliwiają osobom dotkniętym amputacją powrót do normalnego życia, a w połączeniu z innowacyjną technologią mogą nawet utorować drogę do sportów wyczynowych.
Sukcesy firm z branży O&P (Ortotyki i Protetyki) są napędzane przez innowacje, a zatem poprzez inwestowanie w badania, rozwój i cyfrowe technologie takie jak skanowanie i druk 3D. Wdrożenie cyfrowego przepływu pracy przynosi korzyści w całym łańcuchu wartości zarówno poprzez uproszczenie operacji produkcyjnych, jak i zwiększenie możliwości automatyzacji i jakości produkcji oraz poprawę komfortu życia pacjentów, zapewniając idealne dopasowanie protez, ich lekkość oraz atrakcyjny design.
Proteza szyta na miarę dzięki technologii skanowania 3D
Przejście z produkcji tradycyjnej na addytywną oznacza zmiany w sposobie pobierania miary pacjenta, projektowania zaopatrzenia protetycznego oraz produkcji.
Zamiast ręcznych pomiarów ciała w celu stworzenia gipsowego odlewu kończyny klinicyści mogą wykorzystać skanowanie 3D, które w przypadku rozwiązań oferowanych przez wiodącego na rynku dostawcę — firmę Artec 3D, gwarantuje pomiary z dokładnością do 0,05 mm, nieosiągalną w przypadku zastosowania opasek gipsowych.
Skanery Artec 3D są w 100% bezpieczne dla człowieka, lekkie i wygodne, a dzięki zasilaniu na baterie, niektóre z nich można stosować w dowolnym miejscu.
Po utracie prawej nogi weteran armii amerykańskiej — Rustin Hughes, szukał protezy, którą można dostosować indywidualnie do pacjenta. W oparciu o skanowanie i druk 3D wykonano dla niego specjalną protezę, którą może łatwo i szybko zakładać w ciągu dnia.
Według Rustina Hughesa jego pierwsza proteza była bardziej przeszkodą niż pomocą, ponieważ sztuczna noga nie była w pełni do niego dopasowana i stawała się coraz luźniejsza w ciągu dnia. W rezultacie protezę trzeba było usuwać i ponownie zakładać kilka razy dziennie. Proces, który jest nie tylko uciążliwy, ale może zająć nawet dziesięć minut, wyeliminował go z udziału w zawodach lekkoatletycznych, gdzie przerwa między rundami trwa tylko około minuty, więc skorygowanie ustawienia protezy było praktycznie niemożliwe w tym czasie.
Dla osoby po amputacji luźna proteza jest nie tylko niewygodna, ale także stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa — zdarzało się, że Rustin Hughes gubił nogę podczas spaceru po ulicy, dopóki nie poznał Joe Johnsona — dyrektora generalnego Quorum Prosthetics, firmy protetycznej z siedzibą w Windsor, w stanie Colorado (USA), który zaoferował weteranowi indywidualnie dopasowaną protezę.
Po tym, jak sam przeszedł amputację, Joe Johnson nie tylko dokładnie wiedział, przez co przechodzi Rustin Hughes, ale także jak może mu pomóc.
„Moja nowa noga wydawała się naturalnym przedłużeniem mojego ciała, a dopasowanie było idealne” — Rustin Hughes opowiada o swojej pierwszej protezie Quorum Quatro. „Od tego czasu mój zakres ruchu znacznie się poprawił” — dodaje. Konstrukcja panewki opracowanej przez Quorum Prosthetics zapewnia niezbędną stabilizację kości, umożliwiając rywalizację na wysokim poziomie w sporcie. Proteza Quatro jest ponadto mocniejsza, lżejsza, smuklejsza i w pełni regulowana, dlatego można ją założyć w zaledwie dwadzieścia sekund. To sprawia, że jest to idealne rozwiązanie dla sportowców wyczynowych i osób aktywnych w każdym wieku.
Precyzja skanowania 3D = idealne dopasowanie
Aby uzyskać idealne dopasowanie, urządzenie musi być wyprodukowane indywidualnie dla każdego pacjenta.
Według Seana McClure’a — inżyniera ds. badań i rozwoju oraz dyrektora w Quorum Prosthetics, utrzymanie wygodnego dopasowania przez cały dzień ma kluczowe znaczenie, niezależnie od poziomu aktywności, co udało się im osiągnąć dzięki skanowaniu 3D z wykorzystaniem ręcznego skanera Eva od Artec 3D.
Zanim w Quorum Prosthetics zastosowano skanowanie 3D, odlewano kikuta kończyny pacjenta w gipsie. Jednak zdaniem McClure’a proces ten był bardzo czasochłonny i trwał ponad osiem godzin, wymagał również znacznych ilości materiałów, licznych narzędzi i pozostawiał złe wrażenia na pacjentach.
Artec Eva do precyzyjnego skanowania 3D
Nie bez powodu ręczny skaner światła strukturalnego — Artec Eva 3D od lat jest pierwszym wyborem dla protetyków — urządzenie może rejestrować wszelkiego rodzaju nierówności z dokładnością submilimetrową. Jest przyjazny i łatwy w obsłudze zarówno dla początkujących, jak i ekspertów.
Dzięki zastosowaniu skanowania 3D w pobieraniu miary czas potrzebny do wyprodukowania każdej protezy Quatro został skrócony nawet o 75 %.
Za pomocą skanera Artec Eva 3D pełne skanowanie można wykonać w ciągu zaledwie kilku minut, podczas gdy prawidłowe wykonanie formy gipsowej zajmowało protetykom z Quorum Prosthetics wiele godzin.
Wymagany czas różni się w zależności od pacjenta. Wykonanie skanu, edycja w oprogramowaniu Artec Studio, a następnie wyeksportowanie go do Geomagic Freeform jako pełnego pliku STL zajmuje średnio od trzydziestu minut do godziny.
Cyfrowe modelowanie Quatro w Geomagic Freeform
Oprogramowanie Geomagic Freeform łączy wszystkie modele STL dla projektu. Obejmuje to skany odlewu kikuta pacjenta, istniejącego gniazda i gniazda diagnostycznego oraz wszystkich innych elementów wymaganych dla Quatro. Na tej podstawie cztery regulowane strefy kompresji protezy Quatro można łatwo dopasować do pozycji na panewce określonych przez projektanta za pomocą czterech paneli. Ich wielkość i kształt można dostosowywać indywidualnie do każdego pacjenta.
Panele są starannie modelowane w oprogramowaniu Geomagic Freeform, a następnie drukowane w 3D w proszkowej, precyzyjnej technologii HP Multi Jet Fusion 3D. Okres od skanowania do gotowej protezy wynosi obecnie około dwóch tygodni. Dalsza optymalizacja procesów ma na celu skrócenie tego czasu do zaledwie kilku dni.
Chociaż adytywnie wytwarzana proteza Quatro jest stosunkowo nowym produktem na rynku, wstępne informacje zwrotne i badania wykazały, że jest znacznie bardziej wytrzymała i trwała niż tradycyjne protezy. Możliwość pełnego dopasowania przez cały dzień daje pacjentom pełną kontrolę nad swoim komfortem i stabilnością przy zachowaniu długiej żywotności produktu.
Wszyscy specjaliści z branży O&P na polskim rynku zainteresowani cyfrową produkcją protez, mogą testować autorskie rozwiązania startupu Ortheo3D, które również bazuje na skanowaniu z użyciem technologii i sprzętu od Artec 3D oraz druku 3D w technologii HP Multi Jet Fusion, o czym można przeczytać tutaj.
