Le protesi stampate 3D per i bambini continuano a migliorare

I ricercatori statunitensi continuano a migliorare le protesi stampate 3D per i bambini
Ricercatori statunitensi della University of Central Florida e dell’Oregon Health and Science University si sono riuniti per esaminare la storia non solo delle protesi complessive in campo medico, ma anche di ispezionare ulteriormente la trasformazione consentita dalla stampa 3D. Supponendo che ci siano ancora molti problemi da risolvere in protesi, gli autori esplorano ulteriormente i bisogni fisici ed emotivi dei bambini di fronte alla nascita senza o alla perdita di un arto in seguito. Il loro interesse centrale si trova nelle nuove sperimentazioni cliniche e nella comunità generosa e in crescita.

Oltre 32.500 bambini negli Stati Uniti hanno subito amputazioni, secondo i Centers for Disease Control and Prevention , con altri 1.500 nati con “riduzioni degli arti superiori” ogni anno (circa 4 su 10.000 bambini nati). Gli autori affermano che molte complicazioni sorgono con queste amputazioni e riduzioni agli arti e, di conseguenza, l’uso di protesi è ancora sorprendentemente limitato. Gli utenti tendono anche a rifiutare o rinviare la richiesta di protesi a causa di:

Mancanza di design estetico
Peso
Problemi con assicurazione o assistenza medica
Mancanza di accessibilità complessiva
Può essere difficile immaginare l’incredibile livello di autocoscienza nel perdere un arto, per non parlare delle difficoltà di indossare un sostituto artificiale in pubblico. A causa delle ovvie e completamente comprensibili dinamiche dell’autoimmagine, i ricercatori affermano che l’estetica è una priorità se gli utenti si aspettano realisticamente di indossare le loro protesi a lungo termine.

“I pazienti con perdita genitale degli arti hanno maggiori probabilità di rifiutare e rinunciare a utilizzare un dispositivo da adulto, mentre le donne con perdita di arto acquisita erano più propensi a rifiutare i dispositivi rispetto ai loro colleghi maschi”, riportano gli autori. “L’abbandono della protesi è un problema importante in tutte le popolazioni e può essere causato da molte ragioni. Nella popolazione adulta, il feedback sensoriale, l’aspetto, la funzione, il controllo, il comfort e la durata sono stati tutti citati come aree chiave che necessitano di studio sulla progettazione e l’accettazione della protesi. “

Purtroppo, l’ostracismo è un problema molto reale, e mentre avere una protesi significa il potenziale per ridurre alcuni dei problemi sociali, può anche avere l’effetto opposto se è inadeguato o privo di design sufficiente, sia esteticamente che dinamicamente.

“Gli attuali trend nelle protesi spingono la normalizzazione e riducono il livello di stigma che un utente può incontrare”, affermano i ricercatori.

Poiché la stampa 3D è diventata sempre più accessibile e accessibile, le organizzazioni e i designer hanno iniziato a lavorare insieme all’interno e all’esterno degli Stati Uniti. I gruppi più noti sono:

Il dispositivo di assistenza Robohand, reso disponibile per la stampa 3D a livello mondiale tramite Thingiverse. ( flickr Image credit: FDA )

Le protesi possono essere completamente personalizzate e realizzate rapidamente, il tutto a una frazione del costo dei dispositivi tradizionali. Anche i disegni per bambini possono essere divertenti e colorati, permettendo loro di essere entusiasti di indossare i loro nuovi arti di sostituzione, piuttosto che affrontarli con trepidazione e terrore.

“Questi dispositivi hanno raggiunto nuovi livelli di accessibilità per i bambini di tutto il mondo, resi possibili grazie alla disponibilità di progetti personalizzabili open source e nuove stampanti 3D utilizzate nelle scuole, nelle biblioteche e persino nelle residenze”, spiegano gli autori.

Il Raptor ha ricaricato la mano tramite Abilita disponibile per il download tramite Thingiverse . (a) Vista esplosa dei metodi di progettazione e assemblaggio utente. (b) Assemblaggio completato del dispositivo. (Immagine: Thingiverse )

Creare progetti e stamparli è stata solo la punta dell’iceberg, poiché i produttori hanno cercato di migliorare il mondo delle protesi. Ricercatori, ingegneri e designer di talento sono stati responsabili dell’integrazione dell’elettronica nelle protesi stampate in 3D. Jon Schull di e-NABLE era dietro la creazione degli avambracci e delle mani azionati dal corpo dagli attuatori.

La partecipazione diretta degli utenti, ad esempio i bambini che lavorano con i progettisti, si è dimostrata inestimabile per il successo nella creazione di protesi, con un “impegno più elevato” che promuove un atteggiamento più positivo nei confronti dell’uso di un dispositivo. I ricercatori e il loro team di progettazione hanno anche partecipato a lavori che richiedono un approccio più cooperativo per la creazione di arti bionici personalizzati più accattivanti grazie alle maniche intercambiabili. Queste parti possono essere “artisticamente personalizzate” attraverso un sito Web, consentendo il confronto, la selezione e la personalizzazione con colori ed effetti.

“Questa prima interazione è prevista per stabilire una connessione emotiva con l’arto prima che il partecipante sia montato”, affermano gli autori.

Esempio di pagina web interattiva per i bambini per personalizzare le regioni di colore ed effetto durante il processo di progettazione e come la partecipazione dell’utente può essere tradotta in (a destra) il progetto finale con input artistico da team di artisti e team di produzione. Design della manica realizzato in collaborazione con Riot Games.

La creazione di queste parti include:

Stampa 3D
Preparazione e priming
Finire, usando tecniche come quelle dell’industria automobilistica
Pittura
“Parte del processo di progettazione offre la possibilità di diverse categorie o” classi di empowerment “di maniche estetiche intercambiabili. Queste classi sono suddivise in quattro gruppi individuali: Guerriero, Ombra, Etereo e Serenità “, affermano gli autori.

“Queste classi sono progettate per rappresentare diverse personalità legate alle affinità emotive. Gli artisti creano questi modelli 3D ispirati per connettersi con queste personalità e, in alcuni casi, artisti esterni che rappresentano personaggi hanno aggiunto disegni al catalogo. “

I ricercatori hanno persino sviluppato videogiochi interattivi per insegnare agli utenti come indossare e utilizzare correttamente le loro protesi. Il team ha inoltre creato un nuovo concetto di sperimentazione clinica, concepito per la durata di un anno, proposto in collaborazione con University of Central Florida e Oregon Health and Science University. È progettato per i bambini che necessitano di protesi tra i 6 e i 17 anni che partecipano a quattro diversi segmenti.

“Le prospettive per l’utilizzo di tecniche di produzione di stampa 3D e design collaborativo sono brillanti, con iterazioni e progetti in rapida evoluzione che possono migliorare le affinità per gli utenti”, hanno concluso i ricercatori. “In questo momento sono stati segnalati lavori limitati che comportano sufficiente potere e valutazione clinica. Progettando e conducendo una nuova valutazione clinica di questi arti bionici stampati elettrograficamente in 3D con metriche di esito ben definite, questo può portare ad essere in grado di aggiungere al campo e meglio acquisire la prontezza per una più ampia distribuzione. “

Il mondo della stampa 3D è pieno di sorprese e non si sa mai cosa potrebbe catturare e distruggere completamente una nicchia in un settore in cui tutti i soggetti coinvolti sono abituati alle stesse tecniche tradizionali in uso da decenni.

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