Slovenya’lı Baba Ortezleri 3 Boyutlu Yazıcı İle Yeniden İcat Ederek Oğlunun Yürümesini Sağladı

Dünya çapında 17 milyondan fazla insanın, serebral palsi (CP) nedeniyle vücut kontrolleri sınırlanıyor. CP tanısıyla, yeni ebeveynler için çocuklarının normal bir yaşantıya sahip olup olamayacaklarını büyük korkuyla merak ediyorlar.

Çocukların hareketlilik döneminde, omurga ve eklemlerdeki bozuklukları düzeltmek için doktorlar sıklıkla ortezleri kullanırlar. Ancak modern teknoloji sayesinde, tıp alanı dramatik bir şekilde ilerlerken, ortezler 1950’lerden beri aynı şekilde üretilmeye devam ediyor.

Oğlu için yetersiz ve rahatsız standart bir ortez ya da haftalarca ya da aylar sürecek pahalı bir özel çözüm arasında bir seçenekle karşı karşıya kalan baba; meseleyi kendisi çözmeye karar verdi.

Yedi yıl önce, Matej’in ve Mateja’nın oğlu Nik, erken doğumla dünyaya geldi. Doğum sırasında karşılaşılan zorluklar nedeniyle, serebral palsiye yol açan ciddi beyin hasarı yaşandı. Başlangıçtaki zorluklara rağmen, Nik, ilerlemek için muazzam bir motivasyona sahipti, ancak hastalığın semptomları, ayakta durmasını veya kendi başına yürümesini engelledi.

Matej basit bir hedef ile yola çıktı: Nik’in yürümesine izin vermek. Aylar süren araştırma ve geliştirme çalışmaları sonucunda, Nik’in ihtiyaç duyduğu destek ve düzeltme sağlayan, kişiye özel olarak tasarlanmış, 3 boyutlu bir basılmış bir ortez elde edildi ve sonunda Nik’in ilk adımlarını bağımsız olarak atmasını sağladı.

Anında iyileşme sürecinden esinlenerek, genç ebeveynler uzmanlarla bir araya geldi ve diğer çocukların yaşam kalitesini iyileştirmeye yardımcı olmak ve sağlık hizmetlerini kökünden değiştirmek için daha özel bir görev üstlendiler.

Daha İyi Çözüm Gereksinimi

“Çocuğunuza baktığınız zaman, ona yardım etmek için ne yapacağınızı içgüdüsel olarak biliyorsunuz” dedi Matej. “Nik yan dönemediğinde,  kolayca dönebilsin diye bir rampa yapmaya karar verdim. Bunun eğlenceli olduğunu öğrendiğinde, her şeyi kendi başına yapmaya çalışıyordu. ”Daha sonra Nik’in ebeveynleri, ayağa kalkmaya çalışırken Nik’in ayak bileklerini sabit tutabilmesi için kayak botlarına kullandı. “Anında kendinden emin hissetti ve gözlerinde sevincini ve ilerleme istediğini görebilirdiniz. Bu bizi daha da motive etti. ”

Ancak Nik’in coşkusu kısa zamanda onun düşük kas gücü ve ayak parmakları üzerinde yürümeye zorlayan kısa aşil tendonu tarafından engellenmeye başladı. “Yürümekten korkuyordu çünkü ayakları gerçekten kötü bir pozisyondaydı. Eğer daha uzun yürümeye çalışırsa, kemikleri ve eklemleri yaralanabilirdi, ”dedi. Nik’in fizyoterapisti Petra Timošenko, ayağı sabitlemek için ayak bileği ortezini (AFO) denemeyi önerdi.Önceden hazırlanmış protezler sadece standart şekil ve boyutlardaydı ve hastaya uyumlamak çok zordu. Özel yapım protezler ise hastanın ayağının kalıbına dayanarak el yapımı veya CNC üretimi olabiliyordu ancak yine de tamamen uyumlu olmuyor takıldıktan sonra da hala bir çok değişiklik gerekiyordu.

Günümüzdeki standart ortezler genellikle rahatsız ve sadece üst sınıf pahalı ortezler kişiselleştirilebiliyor. Kişiye özel bir ortez ise binlerce doları bulmakta ve hazırlanması haftalar almakta.

Mevcut çözümler genellikle çok rahat değil ve ağrı ve cilt tahrişlerine neden olma eğilimindedirler. Genellikle çocuklar bunları kullanmak istememekte. Fiyatlar binlerce doları kolayca geçebilir, bu da üst düzey sigorta kapsamına sahip olanların bile erişmesini engeller. Üstelik çocuklar büyüdükçe ortezler de kullanılmaz hale geliyor.

12 yıl boyunca telekom endüstrisinde bir mühendis ve Ar-Ge yöneticisi olarak çalışan Matej, “Bilgime dayanarak, bir plastik parçanın bu kadar paraya mal olamayacağını biliyordum” dedi.

“Rahat olmaması ve yüksek fiyatları sebebiyle, bu konuda bir şeyler yapmaya karar verdim. O zaman bir çözüme sahip değildim, ama onu tasarlamak için daha iyi bir yol bulmak istedim. Oğluma en iyi şekilde yardım etmeye çalışıyordum.”

Kişiye Özel 3D Basılmış Ortez

İşletmeler, ürünleri mümkün olduğunca düşük maliyetli hale getirmek istediğinden ürünler sınırlı, standart tip ve boyutlarda bulunuyor. Konvensiyonel yöntemlerle ürünü özelleştirmek çok zor veya imkansız hale geliyor.

“Mevcut durumda ortezlerin nasıl üretildiğini bilmiyordum, bu yüzden işe dışardan bakabildim” dedi Matej. Üretim noktasında zorlanınca iş yerinden 3D Printing’i duydum.Kısa bir araştırmadan sonra kişiye özel bir cihaz üretmek için teknolojinin yüksek hasssiyet ve tasarım esnekliği verdiğine kolayca ikna oldu. Daha sonra, oğlunun ayaklarını dijitalleştirmek için birden fazla yöntem denedi ve ortez tasarlamak için 3B modellemeyi öğrendi.

Altı aylık bir araştırma ve deneyden sonra, şu anda patent bekleyen yenilikçi bir yeni iş akışını bir araya getirdi:

1. Hastanın ayakları, düzeltilmiş, ağırlık taşıyan (yani ayakta) pozisyonda bir vakum torbasına yerleştirilir.
2. Ayaklar tepeden 3B taranır ve ayak izleri bir iPad’e monte edilen uygun fiyatlı bir yapı tarayıcısı kullanılarak vakum torbasından taranır.
3. Tarama verisi, hastanın ayağının doğru bir şekilde gösterilmesini sağlamak için birleştirilir ve temizlenir.
4. Kişiye özel ortez, CAD yazılımında doğrudan taranan ayak üzerinde tasarlanmıştır.
5. Ortez, bir Form 2 stereolitografi 3D yazıcı ve Dayanıklı Reçine kullanılarak yüksek çözünürlükte basılmıştır.

Tasarlanan ilk prototip, neredeyse geleneksel AFO’lar gibi dizine neredeyse ulaştı, ancak Petra’nın tavsiyesini takiben bunun oğlunun daha özgürce yürümesini engellediğini fark etti. Hızlı bir şekilde yineledi ve bir iç tabandan daha uzun bir prototip tasarladı ve sonunda ortez tamamen bir ayakkabının içine sığdı. Çoğunlukla, geleneksel AFO’ları giyen hastalar, çocuklar için bulunması zor olan ekstra geniş ayakkabılar almak zorunda kalmaktadırlar.

Sonunda, 13 numaralı prototip tam bir başarıydı. “İki ya da üç gün içinde yürümeye başladı ve artık onunla ilgilenmemize gerek yoktu, böylece artık düşmeyecek. Değişim hemen gerçekleşti, inanılmazdı, ” diye hatırlıyor Matej.

“Ortezi iki ya da üç ay boyunca kullandıktan sonra, ilk defa Nik’i gülümserken gördüm. Dört ya da beş ay sonra, daha hızlı yürümeye başladı. Adımları daha uzun ve yürüyüşü daha pürüzsüz oldu. Aslında dans etmeye başladı, ”dedi Petra.

“Şimdi onunla çok daha sofistike bir egzersiz yapabilirim. Bir koşu bandında koşabiliriz, zıplayabiliriz, çünkü ayaklarının doğru pozisyonda olduğunu biliyorum ve uzun vadede kemiklerinde veya eklemlerinde ameliyat gerektirecek herhangi bir deformasyona neden olamam, Bu ortez olmasaydı ayakları tehlikede olurdu. ”

Ortez, Nik’in ayağını düzeltilmiş pozisyonda tutuyor – tıpkı diş telleri dişleri hizaladığı gibi – ve Petra artık kaslarını ve bağlarını güçlendirmek için fizyoterapiyi kullanabiliyor. Ortezler, çocukların bedenleri geliştikçe adapte olabildiği genç yaşlarda çok etkilidir. Sadece semptomları tedavi eden bir dizi özel cihaz yardımıyla, Nik daha hızlı iyileşiyor ve genel olarak daha iyi sonuçlara ulaşabiliyoruz.

“İlk versiyon ona güven verdi ve dengesini geliştirdi. İkinci versiyon, genel yürüyüş düzgünlüğünü artırdı. Daha sonra üçüncüsü, daha iyi bir duruş elde etmesine yardımcı oldu ve bu, gerçekten yürüyüşe çıkmaya ve etrafta oynamaya başladığında başladı. Dördüncü ortez, sağ ayağını iyileştirdi ve, şimdi ayakları dik bir pozisyonda durabiliyor, ”dedi Matej.

Dijital tarama ve 3D baskı gibi yeni araçlar ve gelişmiş teknolojiler hızla ulaşılabilir ve erişilebilir hale gelmekte, doktorları hastalara daha yakın hale getirmekte ve kişiye özel hizmet vermek için kişiselleştirilen tedavileri ve cihazları sunmalarını sağlamakta. Başarılı bir örnek göstererek, Matej ve ekibi başkalarına ilham vermek ve hassas, kişiselleştirilmiş ve uygun fiyatlı ortezleri gerçeğe dönüştürmek için çalışıyorlar.

Bu arada Matej’in ilk hastası ve ilham kaynağı, kardeşiyle birlikte kolaylıkla yürüyebiliyor ve oynayabiliyor. Nik, bir buçuk yıl boyunca dört farklı ortez kullandı. Babası beşinci ihtiyacın olmayacağından emin.