3D-печать – для протезирования конечностей

img_7107

В детстве Дэвида Сенге, выросшего в Сьерра-Леоне, постоянным зрелищем были ампутанты. Потеря конечностей – обычное дело в раздираемом гражданской войной регионе. Но даже хуже потери конечностей были последствия. Сенге видел, как члены его семьи и друзья страдают от неподходящих, неудобных протезов, носить которые означало терпеть постоянную боль.

Сейчас Сенге, уже студент Медиа-лаборатории Массачусетского Технологического Института, будучи партнером TED-2014, рассказывает о своей идее изменения конструкции крепления, которое соединяет искусственную конечность с человеческим телом – и о своей мечте создать крепление, которое проектировалось бы с учетом индивидуальных особенностей, было бы удобным и доступным по стоимости. Технология 3D-печати могла бы сделать это возможным для кого угодно и где угодно. Вот о чем мы с ним беседовали.

Ты предпочел работать над одним из последствий войны и помогать тем, кто потерял конечности, в чем-то восстановить качество жизни. Почему такой выбор?

Мне захотелось быть частью того поколения, которое решало бы проблемы, а не создавало их. Поколения, которое бы создавало продукты, услуги и возможности для наших детей. Поколения, нацеленного на действия, которое могло бы исправить некоторые ошибки предыдущего поколения.

Какова была твоя первоначальная цель?

В самом начале я мечтал создать банк протезов в Сьерра-Леоне, куда люди, особенно растущие дети, могли бы приносить сломанные протезы и получать новые взамен. Но я также заметил, что многие ампутанты в Сьерра-Леоне не стали бы пользоваться протезами, даже если бы получали их бесплатно. Почему? Они неудобные. К концу дня — неважно, насколько крепкий протез — но если крепление неудобное и сделано плохо, вы не можете передвигать ноги.

Это повсеместная проблема?

Когда я разговариваю со своими друзьями, будь это на моей родине или в США, заметно, как сильно подрывают здоровье современные модели креплений. Пациенты часто остаются неподвижными, потому что испытывают слишком большой дискомфорт, когда передвигаются на протезах ног. Это лишает их самодостаточности и ограничивает возможности быть полезными в обществе.

Почему так происходит? Почему современные модели не соответствуют потребностям?

Потому что крепления изготавливаются с помощью гипсовых форм и макетов, слепленных на основе предыдущего опыта протезирования и с учетом состояния ноги пациента в один конкретный день. В итоге крепление редко получается удобным. Неравномерное давление на всю ногу приводит к пролежням и повреждению мягких тканей. Впоследствии это ведет и к другим проблемам, включая боли в спине. Современные карбоновые или полиуретановые крепления не подстраиваются под анатомические изменения.

На каком этапе сейчас находится ваша идея?

На последнем курсе в Гарварде я познакомился с профессором Хью Херром из Медиа-лаборатории Массачусетского Технологического Института, который работает над проектированием бионических компонентов, и у самого при этом ампутированы две конечности. Я рассказал ему мою идею о банке протезов. Он сразу мне сказал, что это бесполезная затея, потому что необходимы будут крепления, сделанные с учетом индивидуальных особенностей каждого пациента, по доступной цене и высокого качества.

Даже профессор Херр сам столкнулся с той же проблемой: в среднем это занимает 3 месяца, а зачастую даже годы, чтобы найти удобное крепление протеза. Но мне это показалось неприемлемым – вынуждать человека пользоваться изделием, которое ему не подходит, в то время, как у нас есть доступ к усовершенствованным инструментам визуализации, дизайна, моделирования и производства.

Так как вы предполагаете создать новый, более удобный протез?

Мы используем достижения в медицинской визуализации и компьютерном моделировании и производстве, чтобы создать более комфортабельные индивидуальные крепления протезов. Я пользуюсь изображениями магнитно-резонансной томографии для разработки модели для каждого пациента, делая возможным присылать результаты МРТ пациентов из любой точки мира. И, исходя из этих данных, можно смоделировать трехмерный протез из полиматериалов. Эту трехмерную модель можно будет распечатать в любом месте, а также немедленно доставить ее пациенту. Процесс 3D-печати позволяет нам использовать эластичные материалы на резиновой основе, изготавливая протез по анатомическим особенностям, что должно ослабить давление на специфические участки тела. Эти протезы проходят проверку на пациентах, в том числе ветеранах США. В ходе одного из таких испытаний, ветеран, которому провели ампутацию более 20 лет назад, так отозвался о протезе: «Он такой мягкий, как будто ходишь по подушкам». Другой воскликнул: «Да он, черт возьми, сексуальный!»

Каковы ваши ожидания от проектирования в будущем?

Инвалидность на сегодняшний день и век не должна лишать людей полноценной жизни, их возможности приносить пользу обществу. В большинстве случаев, даже если где-то существует решение проблемы, далеко не все могут позволить себе эти продукты из-за их высокой цены. Мои надежды и желания заключаются в том, чтобы инструменты и способы, разрабатываемые нашей исследовательской группой, могли предоставить недорогие и функциональные  крепления протезов пациентам по всему миру. Для меня излечение тел и душ тех, кто пострадал от войны или болезни, состоит в разработке комфортабельных и доступных средств, которые помогут людям сделать шаг от инвалидности к полноценной и продуктивной жизни.

Автор перевода: Юлия Сапрыкина
Источник: blog.ted.com