外骨骼支持手治疗小儿脊髓性肌萎缩症

​外骨骼支持手治疗小儿脊髓性肌萎缩症

背景

医学研究的最终目的是改善健康，但在与疾病作斗争时，仍有一些领域缺乏有效的答案。

其中之一就是脊髓性肌萎缩症。这是一种遗传性神经肌肉疾病，这意味着它是遗传性的，影响负责肌肉功能的神经。症状较轻的儿童会面临进行性肌肉萎缩、丧失活动能力和运动功能的前景。在世界各地，没有专门的外部辅助设备，这些儿童就不能活动。

特制的外骨骼手臂是一种可以让他们移动双手、画画、玩耍和表达自己的设备，只需做孩子们喜欢做的事情。这个想法来自SMA患儿的父母，他们无法找到合适的解决方案。拉德克是个孩子，由于Barłomiej Gaczorek设计工作室开发并在Sinterit Lisa 3D打印机上打印的解决方案，他第一次移动了手臂。

挑战

我们面临的挑战是为孩子们设计并制造出价格便宜、价格实惠、易于安装的动态支撑外骨骼臂，这是现成的。儿童的舒适性和乐趣总是首先考虑的，并决定了设备的光滑外观和工程解决方案的选择。我们关注的另一件事是最大限度地提高使用灵活性，减轻手的重量。

整个生产过程，包括3D-SLS打印技术被期望是高度精确，时间效率和尽可能免提，以节省孩子们等待可能移动他们的手臂的时间。

解决方案

多亏了3D打印和最先进的设计工具，我们能够满足所有这些要求。Autodesk Fusion 360使复杂的运动分析和形状优化成为可能。内部复杂的零件只能用非常精密的3D印刷机用坚固无毒的材料生产。如果没有SLS 3D打印机，设备的原型制作将更加困难和耗时。

3D打印可以大大缩短儿童外骨骼臂设计、测试和开发阶段的时间。这主要是因为有可能在几个小时内制造和改进原型。SLS 3D打印可保持所需精度和公差（0.05 mm）。选择性激光烧结的一个显著优点是，无需打印任何支撑物，即可生产出非常详细的实心模型。另一件事，但同样重要的是，残疾儿童对该设备的可用性和感觉。对于SLS来说，这种感觉绝对是最好的。在整个过程中，孩子的舒适感是最重要的，这是最高层次的。

“我决定打印SLS技术中的主要元素，因为它内部结构复杂。在其他技术中，如FDM，则无法保持轴承工作所需的精度和公差（0.05mm）。另外，使用FDM进行打印需要支持，并且删除它非常耗时。另一方面是用户的舒适性，使用SLS/SLA技术会更好。与其他工业机器相比，Sinterit Lisa SLS印刷的成本已经非常低，而且质量非常完美，”Bartłomiej Gaczorek解释道。

医学上仍有许多领域与提高运动技能有关，其中3D打印可以作为一种替代解决方案，易于使用，而且非常精确。儿童外骨骼手臂只是SLS 3D打印的许多可能用途之一。最重要的是，烧结矿解决方案现在是可用的，价格低廉，易于使用。

实施的结果

l 3D打印技术在医学领域的应用，特别是在运动技能的提高方面，已经不是一个幻想。3D打印技术的使用导致：

l 以足够的精度创建内部复杂形状，从而减少所需零件的总数。

l 由于SLS部件坚固耐用，重量轻，我们显著提高了用户的舒适度。

l SLS印刷零件的精度为实施全新的解决方案和显著降低工作部件之间的摩擦开辟了道路。

l 在降低成本和时间方面，3D打印可以将重点放在问题和解决方案上，而不是手工制作模型。通过尽量减少试错过程和减少医生和设计师的劳动，可以更快、更便宜地提供给接受者。

此外，SLS印刷部件可以与其他材料如金属或其他技术中使用的印刷品连接在一起