پدری اهل انگلیس با استفاده از چاپ سه بعدی برای فرزند نوزاد خود، که بازوی چپش پس از تولد قطع شده بود، یک بازوی پروتزی ساخت. Ben Ryan، بنیانگذار شرکت نوپای Ambionics است که هدف آن توسعه‌ی محصولات پروتزی برای نوزادان است.

نوزاد که Sol نام دارد در سال ۲۰۱۵ با یک لخته‌ی خون در بازوی چپش به دنیا آمد که موجب قطع دستش شد. سرویس سلامت همگانی بریتانیا به پدر نوزاد اطلاع داد که دست کم تا سه سال دیگر امکان ساختن یک دست مصنوعی کاربردی برای فرزندش وجود ندارد و دست کم تا یک سال دیگر باید صبر کرد تا بتوان برای او یک دست مصنوعی بسیار ساده که کاربردی نیست نصب کرد. بنابراین Ben Ryan برای ساختن یک دست مصنوعی برای فرزندش آغاز به کار کرد.

بر اساس پژوهش‌های انجام شده پیرامون تکامل نوزادان، یک نوزاد هر چه زودتر بتواند به اندام‌های مصنوعی عادت کند، تحرک و پیشرفت کار با این اندام‌ها برای او آسان‌تر می‌شود. بنابراین Ryan متوجه شد که اگر هرچه زودتر فرزندش را به یک دست مصنوعی عادت دهد، استفاده از هر دو دست برای او آسان‌تر خواهد بود. اولین راه‌حل رایان یک بازوی مصنوعی فومی (foam prosthetic) بود ولی خیلی زود یک بازوی مصنوعی هیدرولیکی (hydraulic prosthetic) که با استفاده از چاپ سه‌بعدی ساخته شده بود جایگزین آن شد. این بازوی مصنوعی به Sol امکان حرکت انگشت شست را می‌داد.

برای طراحی این اندام مصنوعی رایان با استفاده از یک تصویربردار مقرون به صرفه‌ Microsoft Xbox Kinect که به سادگی به رایانه وصل کرده بود، تصویر سه‌بعدی دست فرزندش را به دست آورد. سپس با استفاده از نرم‌افزار Autodesk Fusion 360 بازوی مصنوعی را طراحی کرد. تکمیل این فرآیند از طراحی تا اجرا در حدود پنج روز به طول انجامید.

برای چاپ سه بعدی بازوی پروتزی هیدرولیکی از یک چاپگر سه‌بعدی Stratasys’ Connex استفاده شد. قطعا ساخت یک اندام مصنوعی کوچک نیازمند صرف زمان بسیاری بود و نمونه‌های زیادی باید ساخته می‌شد. محصول نهایی که شامل محرک‌های انعطاف‌پذیر و یک واحد تقسیم نیرو (double acting helical bellow) است، به کاربر این امکان را می‌دهد که با استفاده از یک پمپ هوای هیدرولیکی انگشت شستش را باز و بسته کند. بر اساس گفته‌ی رایان، کاربر همچنین می‌تواند عملکرد شست و چنگ زدن دست را به صورت دستی کنترل نماید.

رایان گفت «موفقیت مکانیزم DAHB که به نام من ثبت شده است، به خاطر توانایی‌های پیشرفته‌ی چاپگر Stratasys Connex است که در آن امکان ترکیب مواد سخت و مواد نرم در یک چاپ وجود دارد. این امکان برای موفقیت در طراحی این بازوی سه‌بعدی بسیار حیاتی است. ما با دسترسی به این فناوری توانستیم نمونه‌ی اولیه را در زمان اندک و با قیمت بسیار مقرون به صرفه، چاپ کنیم. هدف من از بنیانگذاری Ambionics این است که مطمئن شوم سایر کودکانی که مانند فرزند من نقص عضو دارند، با محدودیت‌ها و تاخیرهای مربوط به تولیدات رایج پروتزی مواجه نیستند.»

تا کنون Ambionics یک پویش سرمایه‌گذاری دسته‌جمعی را در تارنمای Indiegogo راه‌اندازی کرده است تا مقدمه‌ای برای آغاز موفقیت تولید اندام مصنوعی برای نوزادان باشد. رایان که امیدوار است ۱۵۰۰۰۰ یورو جمع آوری کند، قصد دارد این سرمایه را برای ادامه‌ی پژوهش خود در توسعه‌ی اندام‌های سه‌بعدی تولید شده با چاپ سه‌بعدی، پرداخت هزینه‌های مربوط به گواهی نامه‌های CE و FDA، مالکیت فکری و ثبت اختراع استفاده کند.

بازوی مصنوعی که رایان ساخته است به چند دلیل برای استفاده‌ی کودکان کم‌سن مناسب است. این اندام بسیار سبک وزن است. افزون بر این شامل قسمت‌های کوچک، مانند پیچ که خطر خفگی را ایجاد می‌کند، نیست. همچنین عملکرد این اندام به گونه‌ای است که به کودکان کمک می‌کند تا به استفاده از آن عادت کنند.

Paul Sohi، که کارشناسی طراحی محصول در Autodesk است، اظهار داشت «این پروژه بسیار نوآورانه است. با توجه به این که رایان هیچ پیش‌زمینه‌ای درباره‌ی طراحی محصول ندارد، جالب است که او به اندازه‌ی کافی مطالعه و پژوهش انجام داده است تا وسیله‌ای بسازد که نه تنها به فرزندش کمک می‌کند، بلکه این پتانسیل را دارد که برای سایر افرادی که با چالش‌های مشابه روبه‌رو هستند، مفید واقع شود.»

این نوشتار با عنوان « استفاده از چاپ سه بعدی در ساخت اندام مصنوعی برای نوزادان» برای نخستین بار در مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی منتشر شده است.

منبع: ۳ders