Ambionics, una protesi idraulica stampata in 3D

Stratasys ha annunciato che grazie alla tecnologia di stampa 3D PolyJet multi-materiale e multicolore, Ben Ryan, fondatore di Ambionics, è riuscito a stampare in 3D una protesi stampata completamente funzionante per il figlio di due anni, Sol.

La ricerca sullo sviluppo infantile con le protesi ha portato Ryan a sviluppare una protesi unica, che permette ai bambini più piccoli di accettare in modo più naturale la protesi alle braccia.

La progettazione e la produzione personalizzate di protesi idrauliche stampate in 3D rappresentano un’innovazione notevole in questa sfera del settore medico e hanno consentito un risparmio fino al 76%, e fino al 90% sul tempo, rispetto ai metodi di produzione tradizionali.

Sol, il figlio di Ben, è nato nel 2015 e per una serie di complicazioni insorte alla nascita, ha dovuto subire l’amputazione dell’avambraccio sinistro. Sebbene sia stato possibile conservare una parte dell’avambraccio, Sol avrebbe dovuto attendere tre anni per ottenere dal sistema sanitario nazionale una protesi mioelettrica e un anno prima che gli venisse impiantata una protesi estetica, non funzionale. Ben si è reso conto che il figlio perdeva reattività e accettazione del braccio sinistro e ha deciso di agire.

Avendo intrapreso una ricerca estesa sullo sviluppo infantile, Ryan ha visto che le percentuali di rigetto degli impianti effettuati dopo i due anni erano superiori e che l’impianto precoce di dispositivi funzionali è correlato all’uso continuato delle protesi per tutta l’infanzia.

Inoltre, un altro studio ha scoperto che i bambini sui quali si effettua l’impianto prima dei due anni d’età tendono ad accettare maggiormente la protesi rispetto a quelli sui quali l’impianto viene effettuato dopo i due anni.

Tenendo presente tutto questo, Ben ha progettato per il figlio dapprima un braccio in gommapiuma e successivamente una protesi idraulica, che consentiva a Sol di muovere il pollice da solo.

Ryan ha progettato e creato la protesi idraulica stampata in 3D sulla stampante 3D Connex di Stratasys. Facendo dapprima pratica con i prototipi del progetto, Ryan ha stampato in 3D degli attuatori flessibili e un’unità di divisione di potenza (soffietto elicoidale a doppia azione o DAHB) per la protesi.

Ryan sostiene che l’unità DAHB consente a chi la indossa di aprire e chiudere il pollice in modalità manuale o assistita (con l’aria compressa oppure tramite una pompa idraulica e un serbatoio), ma la presa continua a funzionare manualmente in caso di interruzione dell’alimentazione.

Per sviluppare il progetto per la protesi, Ryan ha fatto affidamento sull’uso di Autodesk Fusion 360.

Allo stesso modo del progetto stampato in 3D, caratterizzato da un peso inferiore rispetto alle alternative mioelettriche tradizionali, la protesi idraulica viene azionata dall’energia corporea e permette ai bambini più piccoli di abituarsi in anticipo alla protesi al braccio rispetto agli impianti tradizionali. La capacità di funzionare senza la necessità di dispositivi elettronici o batterie è specifica del progetto Ambionics e riduce il rischio di lesioni.

Dalla scansione alla protesi in cinque giorni

Mentre per convertire il calco in gesso del braccio in una protesi indossabile il sistema sanitario nazionale impiega 11 settimane, Ryan è riuscito a produrre la protesi in cinque giorni.

Grazie alla capacità di conservare la scansione in un file, la copia digitale consente di produrre rapidamente le protesi sostitutive tramite la stampa 3D.

La tecnologia DAHB di Ambionics è stata brevettata nel settore delle protesi, l’obiettivo dell’azienda è offrire il servizio agli operatori sanitari di tutto il mondo.

 

 

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