Po vsem svetu je več kot 17 milijonov ljudi z omejenim nadzorom nad svojim telesom zaradi cerebralne paralize. Diagnoza cerebralna pariliza je lahko zastrašujoča za nove starše, saj se sprašujejo ali bo njihov otrok kdaj sedel, stal, hodil, se hranil sam ali imel normalno življenje.
Za podporo otrokom v njihovem prizadevanju za mobilnost, zdravniki pogosto predpisujejo opornice, ki so namenjene za odpravo motenj okončin ali hrbtenice s popravljanjem poravnave ali zagotavljanjem podpore. Medtem ko je področje medicine dramatično napredovalo zaradi sodobne tehnologije, so opornice izdelane na enak način kot v letih 1950.
Soočen z izbiro med standardno vnaprej izdelano opornico, ki bi bila neustrezna in neudobna za svojega sina ali drago rešitev po meri, ki bi trajala tedne ali mesece, da bi jo dobavili, le da bi bila ta neuporabna zaradi rasti otroka, je en oče vzel stvari v svoje roke.
## Zgodba enega otroka je navdihnila rešitev, ki bo pomagala mnogim
Pred sedmimi leti se je Matejev in Matejin sin Nik rodil en mesec predčasno. Zaradi težav med porodom je utrpel hudo poškodbo možganov, ki je pripeljala do cerebralne paralize. Kljub slabim začetnim obetom je bil Nik izjemno motiviran za napredek, vendar so mu simptomi njegovega stanja preprečili, da bi sam stal ali hodil.
Matej si je zastavil enostaven cilj: omogočiti Niku hoditi. Sledili so meseci raziskav in razvoja, česar izid je bil 3D tiskana opornica po meri, ki zagotavlja podporo in popravke točno tam kjer jih Nik potrebuje, kar mu je končno pomagalo pri njegovih prvih samostojnih korakih.
Mladi starši, navdihnjeni s takojšnjim izboljšanjem, so se združili s strokovnjaki in se lotili večjega poslanstva, da bi izboljšali kakovost življenja drugih otrok in spremenili obstoječe stanje v zdravstveni industriji tako, da bi ponudili resnično prilagojeno opornico, prilagojeno bolniku.
Potreba po boljši rešitvi
“Ko gledaš svojega otroka, nagonsko veš, kaj storiti, da bi mu pomagal,” je dejal Matej. “Ko se Nik ni mogel obrniti na svoj bok, sem se odločil zgraditi rampo, da bi se lahko zlahka obrnil na trebuh. Ko je ugotovil, da je to zabavno, je vse to poskušal storiti sam.” Kasneje, ko je poskušal vstati, so ga Nikovi starši postavili v smučarske čevlje, da bi stabilizirali njegove gležnje. “Takoj se je počutil samozavesten in v njegovih očeh si lahko videl, da mu je všeč in da želi napredovati. To je tisto, kar nas je gnalo.”
Ampak Nikovo navdušenje je kmalu otežil njegov slab mišični tonus in kratka Ahilova tetiva, kar ga je prisililo, da hodi po prstih. “Strah ga je bilo hoditi, saj so bile njegove noge v zelo slabem položaju. Če bi poskušal dlje časa hoditi tako, bi si poškodoval kosti in sklepe,” je povedala Petra Timošenko, Nikova fizioterapevtka, ki je predlagala, da bi poskusil opornico, ki sega od gležnja do kolena.
Vnaprej izdelane opornice so na voljo na policah specializiranih trgovin v standardiziranih oblikah in velikostih, in medtem ko se nekatere med njimi lahko nekoliko prilagodi bolniku, ima reševanje različnih simptomov z isto napravo omejitve. Visokokakovostne, po meri izdelane opornice so izdelane ročno in obdelane s CNC strojem, na podlagi vtisa bolnikove noge iz mavca ali pene, vendar imajo večtedenski dobavni rok in še vedno zahtevajo dodatne prilagoditve po namestitvi.
Opornice, ki jih trenutno ponujajo, so običajno neudobne za nošenje in samo visokokakovostni, dragi modeli ponujajo prilagajanje po meri. Naprave po meri lahko stanejo tisoče evrov in več tednov, da jih bolniki prejmejo.
Trenutne rešitve so običajno neprijetne za nošenje in rade povzročajo bolečine in draženje kože – pogosto tako močno, da jih otroci ne želijo uporabljati. Cene lahko zlahka dosežejo tisoče evrov, zaradi česar so cene opornic previsoke za večino družin, tudi za tiste z najvišjo zavarovalno premijo. Težava se zaostruje, ko otroci prerastejo opornice tako hitro, kot prerastejo oblačila.
“Na podlagi mojega znanja sem vedel, da kos plastike ne more stati toliko denarja,” je dejal Matej, ki ima inženirsko ozadje in 12 let dela kot vodja razvoja in raziskav v telekomunikacijski industriji.
“Pomanjkanje udobja in visoke cene v kombinaciji z vsemi slabostmi so bile dovolj, da sem se odločil storiti nekaj glede tega. Takrat nisem imel rešitve, vendar sem hotel poiskati boljši način oblikovanja opornic. Skušal sem samo pomagati mojemu sinu na najboljši možni način.”
Po meri 3D natisnjena opornica, prilagojena bolniku
Obdani smo z izdelki, izdelanimi v omejenih, enotnih velikostih, saj podjetja standardizirajo izdelke, da so stroškovno čim bolj učinkoviti. Proizvodnja izdelkov po meri je nemogoča s tradicionalnimi orodji ali pa zahteva zapletene postopke, kar vodi k visokim cenam. Medtem ko za večino nas to povzroči majhne neprijetnosti, kot so čevlji, ki povzročijo bolečino na vaših nogah v prvih nekaj dneh, to resno omejuje učinkovitost naprav v zdravstvenem varstvu.
“Nisem vedel kako so opornice trenutno proizvedene, tako da sem bil sposoben pogledati iz drugega zornega kota,” je dejal Matej. Potem, ko je slišal za 3D tisk na delovnem mestu, se je najpej lotil točke proizvodnje. Po nekaj raziskave je bil prepričan, da bi tehnologija zagotovila kombinacijo visoke natančnosti, potrebne za popolno prileganje, in svobodo oblikovanja naprave po meri. Nato je poskušal več načinov za digitalizacijo nog svojega sina in se naučil 3D modeliranja za oblikovanje opornice.
Po šestih mesecih raziskav in eksperimentiranja je združil inovativen delovni postopek, ki zdaj čaka na odobritev patenta:
- Bolnikove noge se da v vakuumsko vrečo v popravljenem položaju, ki nosi težo (tj. stoje).
- Noge se 3D skenira z vrha, stopinje pa se skenira iz vakuumske vreče s cenovno dostopnim skenerjem struktur, ki je nameščen na iPad.
- Podatke skeniranja se združi in očisti, da se dobi natančno predstavitev bolnikove noge.
- Opornica po meri je zasnovana neposredno na skenirani nogi v CAD programski opremi.
- Opornica je 3D natisnjena v visoki ločljivosti z uporabo stereolitografskega 3D tiskalnika Form 2 in Durable (vzdržljive) smole.
Z Matejevim delovnim postopkom se bolnikova noga položi v vakuumsko vrečo v popravljenem položaju in 3D skenira.
Prvi Matejev prototip je segal skoraj do kolena, tako kot tradicionalne nožne opornice, a je po Petrinem nasvetu spoznal, da bo to le otežilo prosto gibanje njegovega sina. Hitro je ponovil postopek in izdelal prototip, ki je bil komaj višji od notranjega podplata in je bil popolnoma umeščen znotraj čevlja. Pogosto so bolniki, ki nosijo tradicionalne nožne opornice, prisiljeni kupiti tudi posebne zelo široke čevlje, ki jih je težko najti za otroke.
Končno je bil prototip številka 13 popoln uspeh. “V dveh ali treh dneh je hodil in ni nama bilo več potrebno skrbeti, da bi padel. Sprememba je bila takojšnja, to je bilo neverjetno,” se spominja Matej.
Opornice po meri so 3D natisnjene v visoki ločljivosti z uporabo stereolitografskega 3D tiskalnika Form 2.
“Ko je uporabljal opornico dva ali tri mesece, sem prvič videla Nika nasmejanega. Po štirih ali petih mesecih je postal vedno hitrejši. Njegovi koraki so postali daljši in njegova hoja bolj enakomerna. Dejansko je začel plesati,” je dejala Petra.
“Zdaj lahko z njim naredim veliko bolj zapletene vaje. Lahko tečeva na tekaški stezi in celo skačeva, ker vem, da so njegove noge v pravilnem položaju in da ne morem povzročiti nobenih deformacij na njegovih kosteh ali sklepih, ki bi lahko na dolgi rok zahtevali korektivno operacijo. Če ne bi imel te opornice, bi bile njegove noge v nevarnosti.”
Opornica ohranja Nikovo stopalo v popravljenem položaju – tako kot zobni aparati poravnajo zobe – in Petra lahko uporabi fizioterapijo za krepitev mišic in vezi. Opornice so najbolj učinkovite v otroštvu, ko se lahko otroška telesa prilagajajo medtem ko rastejo. S pomočjo serije naprav po meri, ki zdravijo samo simptome, se lahko Nik izboljša hitreje in doseže boljše rezultate.
“Prva različica mu je dala samozavest in ga stabilizirala. Druga različica je izboljšala njegovo celotno lahkotnost gibanja. Tretja mu je pomagala pri boljši drži in takrat je začel resnično uživati v hoji in se začel igrati. Četrta opornica je popravila njegovo desno nogo, ki je bila izven centra njegovega telesa, tako da je zdaj sposoben stati z nogama skupaj v ravnem, pokončnem položaju,” je dejal Matej.
Nikova opornica je komaj vidna od zunaj in se prilega znotraj njegovih običajih čevljev.
Prekinitev medicinske industrije s 3D tiskanjem
Za pridobitev povratnih informacij od strokovnjaka, je Matej predstavil svoj delovni postopek Dejanu Tašnerju, ortopedu in protetiku. Po statični in dinamični meritvi Nikovih stopal, tako z in brez novih opornic, je bilo jasno, da je Matejeva rešitev predstavljala nov pristop na področju opornic.
“3D tiskanje nam omogoča ustvarjanje opornic z različnimi debelinami na različnih predelih. Lahko dodamo debelejši predel kjer je to potrebno in minimalno debelino na predele kjer popravki niso potrebni. To ni mogoče pri trenutnih rešitvah,” je dejal Matej.
Od 3D skeniranja do 3D tiskanja, lahko Matej v manj kot 24 urah izdela opornico po meri za le del stroškov tradicionalne opornice. 3D tiskanje mu omogoča izdelavo bolj kompaktnih opornic, ki se prilegajo v običajne otroške čevlje, tako da so komaj vidne od zunaj. Zahvaljujoč zelo natančni prilagoditvi so naprave udobne za nošenje, brez draženja kože kot pri tradicionalnih opornicah. “Ni potrebno, da opornice bolijo, otroci jih lahko sprejmejo le brez bolečin,” je dejal Matej.
Opornice po meri za več bolnikov. 3D tiskanje ponuja svobodo oblikovanja za izdelavo opornic z različnimi debelinami na različnih predelih, da bolj ustrezno podpirajo vsakega edinstvenega bolnika.
Matej in njegova žena Mateja sta se po spodbujanju Dejana in Petre odločila za patentiranje in certificiranje delovnega postopka. To omogoča, da postopek in komponente izpolnjujejo standardne zahteve za medicinske pripomočke, kar omogoča klinične preizkuse z drugimi otroki. Matej je po več mesecih opravljanja svoje službe po dnevi in preživljanja večine noči ob pravnih in regulativnih dokumentih, zapustil svojo službo in skupaj z Matejo, Dejanom in Petro ustanovil podjetje aNImaKe – imenovano po Niku – da posveti ves čas omogočanju natančnih, bolniku prilagojenih 3D tiskanih opornicah za pomoč drugim otrokom v stiski.
“V tem trenutku testiramo več bolnikov z različnimi patologijami od 3. do 11. leta starosti. Že zdaj vidimo izboljšave v biomehaniki, kar je glavni cilj. Ampak bistvena je pozitivna sprememba v razpoloženju, ki jo starši vidijo v vsakdanjem življenju svojih otrok, saj se morajo počutiti udobno s pogosto uporabo opornic, da izboljšajo svojo hojo,” je dejal Dejan.
V prihodnosti želita Matej in njegova ekipa uporabiti svojo tehniko tudi za druga področja telesa. Eksperimentirajo tudi že z ročno opornico, ki pomaga otrokom s cerebralno paralizo in visokim mišičnim tonusom, da lahko razširijo svoje prste in s tem omogoča plazenje, prijemanje predmetov in čutenje sveta okoli njih.
“Druge v medicinski industriji želimo poučiti o orodjih, ki so na voljo danes, da bi otrokom zagotovili boljše možnosti. Opornice je potrebno izdelati za osebo in morajo zdraviti samo simptome, ne pa da so standardizirane rešitve, ki jih postavljajo v določene skupine,” je pojasnil Matej.
Nova orodja in napredne tehnologije kot so digitalno skeniranje in 3D tiskanje, hitro postajajo cenovno sprejemljive in dostopne, ter približajo zdravnike bolnikom in jim omogočajo zdravljenje in naprave, ki so prilagojene vsakemu posamezniku posebej. Z uspešnim primerom si Matej in njegova ekipa prizadevata navdihniti druge in narediti izdelavo natančne, osebne in cenovno ugodne opornice resničnost.
Medtem pa lahko zdaj Metejev prvi bolnik in vir navdiha z lahkoto hodi in se igra skupaj s svojim bratom. V več kot enem letu in pol je Nik uporabil štiri različne opornice. Njegov oče je prepričan, da peta ne bo potrebna.
Poiščite več informacij o 3D tiskani opornici podjetja aNImaKe ali stopite v kontakt z Matejem in njegovo ekipo neposredno preko njihove spletne strani.
Vir: