Вернуться к результатам поиска

Case Study из области медицины

3D-принтеры помогают спасать жизни

Медицинские работники используют 3D-печать, чтобы спасать жизни и заботиться о здоровье людей — от борьбы с диабетом до «волшебных ручек» маленькой Эммы.

Узнайте, как работники здравоохранения быстрее внедряют инновации и ломают барьеры благодаря 3D-печати.

Задняя сторона WREX

Увидев устройство, Меган Лавелл (Megan Lavelle) сразу же поняла, что оно изменит жизнь ее дочери. Лавелл — энергичная, неунывающая мать, младшая дочь которой, Эмма, появилась на свет с множественным врожденным артрогрипозом (AMC). На конференции в Филадельфии для семей детей с AMC Лавелл узнала об экзоскелете Wilmington Robotic Exoskeleton (WREX) — протезе, изготовленном из шарнирно-сочлененных металлических полос и эластичных лент. Он позволяет детям с недоразвитыми руками играть, самостоятельно есть и обниматься.

AMC — непрогрессирующее заболевание, которое делает суставы неподвижными, а мышцы — сильно недоразвитыми. Эмма родилась с коленками, поднятыми к ушам, ее плечи смотрели внутрь. «Она могла пошевелить только большим пальцем», — рассказывает Лавелл. Врачи немедленно провели операцию и наложили шины на ноги Эммы. Девочка отправилась домой с родителями, которые стремились обеспечить ей лучший уход.

Медицинские эксперты предупредили, что из-за AMC Эмма никогда не станет более-менее нормальной. Она развивалась медленнее, чем обычные дети, и большую часть своих первых двух лет провела в шинах или на операционном столе. Видя, что Эмма не в состоянии играть и взаимодействовать с окружающим миром так, как могла ее старшая сестра, Лавелл втайне задавалась вопросом, не пострадают ли и когнитивные способности Эммы.

Решившая расти

Боковая сторона WREX 1

Но Эмма развивалась, медленно и постепенно. По мере того как она росла и училась двигаться с посторонней помощью, становилось ясно, что ее разум не пострадал и ее решимость сравнима с решимостью ее матери. В два года она все еще не могла поднимать руки, и маленькая умная девочка хотела большего. «Она очень расстраивалась, когда не могла играть с игрушками типа кубиков», — рассказывает Лавелл. И матери приходилось заменять Эмме руки: играть в кубики, кормить, чистить зубы.

А потом восьмилетний ребенок с AMC продемонстрировал WREX на конференции, поднимая руки и двигая ими во всех направлениях. Лавелл встретилась с презентаторами — к. м. н. Тариком Рахманом (Tariq Rahman), главой отделения проектных и исследовательских работ в области педиатрии, и Уитни Сэмплом (Whitney Sample), научным конструктором, работавшими в детской больнице Nemours/Alfred I. duPont в Уилмингтоне, Делавэр. Рахман и Сэмпл много лет работали над уменьшением размеров устройства, чтобы помогать все более юным пациентам. Прикрепленный к инвалидному креслу, экзоскелет WREX подходил детям шести лет и старше. Но Эмме было два, она была маленькой для своих лет и умела ходить.

В мастерской Сэмпла, полной полезных и бесполезных агрегатов, команда закрепила ремешками маленькие ручки Эммы в небольшом, но неудобном пробном WREX, прикрепленном к стационарной опоре. «Она тут же принялась размахивать ручками и играть», — рассказывает Сэмпл. Меган захватила для Эммы конфеты и игрушки и увидела, как ее дочь впервые подносит руки ко рту.

Крошечные успехи

Уитни и WREX

Чтобы Эмма могла носить WREX за пределами мастерской, Рахман и Сэмпл должны были уменьшить его размеры и вес. Детали были слишком маленькими и замысловатыми, чтобы система ЧПУ типа CNC, стоявшая в лаборатории, могла их изготовить. Но рядом с рабочим местом Сэмпла все гудели о 3D-принтере Stratasys, который умеет создавать сложные предметы автоматически, по компьютерным моделям — как струйный принтер, только в трех измерениях. Сэмпл часто использовал его, чтобы воплощать свои идеи в материальных моделях, и потому напечатал опытный образец WREX из АБС-пластмассы. Разница в весе позволила Сэмплу прикрепить WREX размера Эммы к маленькому пластмассовому жилету.

Напечатанный на 3D-принтере WREX оказался достаточно прочным для ежедневного использования. Эмма носит его дома, в детском саду и во время трудовой терапии. Конструкторская гибкость 3D-печати позволяет Сэмплу непрерывно улучшать протез, разрабатывая идеи в CAD и воплощая их в тот же день.

Детали WREX 2

Уже пятнадцать детей носят напечатанные на 3D-принтере индивидуальные протезы WREX. Рахман поясняет, что для самых маленьких пациентов существуют не только очевидные преимущества. Длительное неиспользование рук порой может ограничить развитие детей, повлиять на когнитивный и эмоциональный рост. Врачи и терапевты внимательно наблюдают за Эммой в поисках преимуществ более раннего использования рук.

Эмма быстро полюбила возможности, которые открыл ей WREX. «Когда она научилась говорить, мы поднимались наверх (в мастерскую Сэмпла) и говорили: "Эмма, пора надеть WREX". И она называла его своими волшебными ручками», — рассказывает Лавелл.

Одобрение маленькой девочки — достойная награда для ее решительной мамы и преданных своему делу исследователей. Сэмпл говорит: «Когда ты становишься частью столь особенного момента для другого человека, твое сердце невольно замирает».

Узнайте больше о детской больнице Nemours/Alfred I. duPont, где был разработан WREX, на сайте Nemours.org.

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.