Zachowaj aktywność dzięki całkowicie spersonalizowanym protezom 3D i elementom bionicznym
Spersonalizowane elementy bioniczne, inteligentne endoprotezy (kolanowe i biodrowe) oraz egzoprotezy wymagają dopasowania pod względem geometrii i funkcjonalności. Elementy bioniczne różnią się od protez tym, że naśladują lub nawet usprawniają naturalne funkcje, a do funkcjonowania wymagają zwykle połączenia z układem nerwowym lub mięśniowym człowieka. Projekt Symbionica wypełnił swoją misję. Dzięki niemu mamy obecnie techniczne możliwości to wytwarzania inteligentnych, w pełni spersonalizowanych protez ortopedycznych. „Dzięki projektowi Symbionica opracowano innowacyjne, certyfikowane urządzenie dla wielomateriałowej produkcji przyrostowej”, mówi Alessio Giuliani, koordynator projektu i dyrektor naukowy Sintea Plustek SRL, wytwarzającej produkty ortopedyczne firmy, która koordynowała prace projektowe. Zaspokojenie potrzeb pacjentów i sektora medyczno-technicznego Lista osiągnięć projektu Symbionica jest bardzo imponująca. Stworzono cztery posiadające niezbędną certyfikację protezy demonstracyjne należące do różnych rodzin, a także cztery parametryczne szablony CAD do tworzenia tych protez. Produkty wytwarzane są w ramach jednoetapowego procesu. Zaletą takich technologii produkcyjnych jest to, że produkt może mieć bardzo złożony kształt, nawet trójwymiarowy, a nie będzie w nim żadnych spojeń. „Urządzenie obsługuje zarówno osadzanie przyrostowe, jak i usuwanie, dzięki czemu wykazuje dużą elastyczność i można zmieniać jego konfigurację”, wyjaśnia Giuliani. Chcą zapewnić jak najlepsze możliwości projektowe i funkcjonalne, zespół projektu opracował innowacyjną platformę projektową łączącą komputerowo wspierane projektowanie i wytwarzanie (CAD/CAM) z systemem diagnostycznym wyrobu medycznego. Oprogramowanie CAM wykorzystuje modele CAD, aby kierować ruchem oprzyrządowania i zamieniać projekty w różne protezy. Na potrzeby doskonalenia procesu personalizacji udostępniony jest system umożliwiający gromadzenie i analizę danych klinicznych pacjenta. Współdziałająca platforma dostawcza pozwala na tworzenie zaawansowanych projektów, pełną personalizację i wsparcie pacjenta. Produkt Symbionica w pełni zaspokaja funkcjonalne potrzeby użytkowników końcowych, dając im zintegrowane możliwości napraw, zarządzanie starszymi wersjami, szkolenie i wsparcie techniczne. Innowacja pozwalająca na maksymalizację wydajności produkcyjnej „Wiele innowacyjnych rozwiązań funkcjonalnych znacząco ogranicza koszty wytwarzania protez i pozwala na opłacalną personalizację, przy jednoczesnej minimalizacji strat energii i surowców”, podkreśla Giuliani. Dzięki integracji różnych technologii w jedno urządzenie udało się uzyskać najlepsze, jak dotąd, połączenie produkcji i precyzji: maszyna nie wymaga dodatkowego czasu na rozruch i nie generuje strat surowcowych. Dzięki osłonie przestrzeni roboczej zminimalizowane zostały także straty proszku, gdyż po wyrzuceniu z dyszy pozostaje on w całości w obszarze produkcji, co chroni go przed kontaktem z tlenem. Wysokiej jakości skoncentrowana wiązka laserowa pozwala uzyskać w obszarze roboczym gęstość energetyczną, która jest obecnie możliwa jedynie przy pomocy laserów o wysokiej mocy, minimalizując tym samym straty energii. Połączenie dwóch wysokowydajnych źródeł lasera zapewnia najwyższy możliwy współczynnik przepustowości. Ciągła wiązka lasera spieka metalowe proszki, a wiązka impulsowa umożliwia precyzyjne usuwanie i wygładzanie powierzchni. Protezy przyszłości Nadal otwartych jest kilka kwestii związanych z certyfikacją wytwarzanych metodą druku 3D wyrobów medycznych, których właściwości mechaniczne zależą od kierunku, jaki przyjmie produkcja. „Tym samym, zgłębianie tego tematu mogłoby być naturalnym kierunkiem rozwoju tego projektu”, zauważa Giuliani. Wymagania pacjentów w sferze protez są bardzo zróżnicowane, jednak dzięki rozwiązaniu Symbionica produkty, procesy, wyposażenie i łańcuch wartości mają do dyspozycji innowacyjne działanie umożliwiające im sprostanie temu zapotrzebowaniu. Giuliani podsumowuje kluczowe osiągnięcia zespołu projektowego: „Dzięki projektowi Symbionica udało się opracować niezwykłe urządzenie zdolne do przeniesienia technologii wytwarzania wyrobów medycznych metodą druku 3D na wyższy poziom innowacji”.
Słowa kluczowe
Symbionica, element bioniczny, proteza, ortopedyczne, ablacja, druk 3D, wytwarzanie przyrostowe, komputerowo wspierane projektowanie i wytwarzanie, CAD/CAM
