Wykorzystujące czujniki narzędzie do projektowania gniazd poprawia dopasowanie protez kończyn dolnych
Niepowtarzalny dla każdego człowieka, anatomiczny profil szczątkowej kończyny tworzy podstawę dla funkcjonowania protezy kończyny dolnej. Zazwyczaj jest to proces wysoce subiektywny i czasochłonny. Regulacja protezy na osobie po amputacji wymaga wyczucia, a sukces zależy od zdolności protetyka. Szybkie tworzenie indywidualnie dopasowanych gniazd W ramach finansowanego przez UE projektu SocketMaster(odnośnik otworzy się w nowym oknie) po raz pierwszy opracowano mikroczujniki do pomiaru ciśnienia, tarcia i temperatury na styku pomiędzy kończyną szczątkową i gniazdem w sytuacjach statycznych i dynamicznych. Dedykowane oprogramowanie sprzętowe do akwizycji danych zarządza czujnikami, a dane są wymieniane między różnymi modułami. System zawiera ramę główną, na której umieszczona jest resztkowa część kończyny, oraz urządzenie podtrzymujące ciężar pacjenta. Rozwiązanie umożliwia regulację w oparciu o specjalną procedurę zakładania i zdejmowania protezy. „Podczas symulowanych testów chodzenia, informacje o ciśnieniu, tarciu i obciążeniu są przetwarzane w celu zoptymalizowania projektu gniazda”, wyjaśnia dr Jianxin Gao z TWI Ltd., firmy będącej koordynatorem projektu. I dodaje: „Proces projektowania może zostać zakończony w ciągu dwóch godzin po testach aktywności, a uzyskane w jego toku cyfrowe dane 3D pozwalają na produkcję indywidualnie zaprojektowanych protez na maszynie do szybkiego prototypowania”. Opracowano również przyjazny dla użytkownika interfejs do nawigacji w systemie i zarządzania bazą danych. Testy i trudności podczas prac System SocketMaster został przetestowany na sześciu osobach po amputacji kończyn ponad kolanami. Pacjenci biorący udział w badaniach klinicznych stwierdzili, że system jest bezpieczny i łatwy w użyciu, nie powoduje zmęczenia, a dotykanie podkładek nie było nieprzyjemne. „Podczas etapów testowania i ewaluacji stwierdzono, że regulacja podkładki czujnika do różnych kończyn miała stosunkowo mały zakres, a niektóre podkładki czujnika kolidowały ze sobą”, podkreśla dr Gao. „Ponadto urządzenie do podtrzymywania ciężaru pacjenta było podatne na nagłe przechylenia, a komunikacja między modułami została przerwana w wyniku uszkodzenia przewodów”. Usterki usunięto poprzez dokręcenie śrub i testowanie systemu tylko w pozycji stojącej, jak również wymianę uszkodzonych elementów. „Jednak stracony czas uniemożliwił nam przetestowanie systemu na większej liczbie pacjentów w ramach tego projektu”, zauważa dr Gao. W kierunku komercjalizacji oraz przyszłości SocketMaster Zespół przedstawił kompleksowy biznesplan dla dwuletniego projektu SocketMaster-2 w ramach inicjatywy Szybka droga do innowacji (FTI), mającego rozpocząć się w 2019 roku. Jeżeli uda się zdobyć dofinansowanie, konsorcjum będzie dążyć do komercyjnego opracowania technologii, tak aby po dwóch latach mogła powstać spółka joint venture, która wprowadzi ją na rynek. Zainteresowanie technologią wyrazili również przedstawiciele brytyjskiego National Health System oraz sił zbrojnych. Gdyby realizacja projektu FTI okazała się niemożliwa, odpowiedni partnerzy zainwestują własne środki w celu ulepszenia systemu i przeprowadzenia dalszych badań klinicznych. „Dzięki wynikom dodatkowych badań klinicznych będziemy mogli zabiegać o środki od inwestorów z kapitałem podwyższonego ryzyka”, podkreśla dr Gao. „Chociaż system jest nadal daleki od komercjalizacji, SocketMaster potwierdził możliwość zaprojektowania gniazda protezy w ciągu kilku godzin, przy uwzględnieniu nośności różnych segmentów kończyny szczątkowej, przynajmniej w pozycji stojącej”, podsumowuje dr Gao. Szczegółowe informacje na temat projektu zostały przedstawione na Bit.ly/2Svf5JJ (filmie wideo).
