Un tânăr din Iași și-a pierdut degetele în urma unor arsuri și nu își permitea o proteză comercială. Un medic rezident care lucrează cu pacienți cu amputații a încercat să îl ajute. A printat întâi câteva modele open source găsite pe internet. Apoi și-a cumpărat un scanner și i-a scanat mâna pacientului. Avea scanarea, dar nu avea experiența necesară ca să adapteze un model la mâna lui.
Prima cerere: un fișier de printat
Medicul a venit la noi cu un model gata făcut. Cererea era simplă: printați-l. Pentru el eram o firmă de printare 3D, iar partea de proiectare părea rezolvată, pentru că modelul exista deja.
L-am printat. Pe mâna pacientului nu a funcționat.
Printarea reproduce fișierul exact, cu tot cu problemele lui. Dacă articulațiile nu sunt unde trebuie sau mecanismul nu se închide corect, piesa printată are aceleași probleme. Un model descărcat de pe internet e făcut pentru o mână generică, nu pentru mâna care îl poartă.
A doua cerere: adaptează modelul
După aproximativ șase luni, medicul a revenit cu scanarea mâinii. De data asta nu mai cerea doar o printare. Voia să adaptăm modelul open source pe forma mâinii pacientului.
Am pornit de la model și l-am analizat pe scanare. Problema nu era forma. Mecanismul de închidere și deschidere a palmei nu avea cum să funcționeze, indiferent cât l-am fi ajustat. Adaptarea ar fi produs o proteză care arată bine pe mâna pacientului și tot nu prinde nimic.
Proiectul real: un model nou, de la zero
Așa că am pornit un model nou, proiectat de la zero pe scanarea mâinii. Din acel moment nu mai era o comandă de printare, ci un proiect de dezvoltare, cu cerințe, iterații și teste.
Medicul a lucrat cu noi la model, a adus cerințele și a testat fiecare variantă cu pacientul. Noi am proiectat mecanismul, am printat piesele, am asamblat prototipurile și am corectat după fiecare test.
Cerințele
Pacientul locuiește singur și trebuie să se descurce singur, așa că medicul a stabilit cerințele concret:
- prindere cu trei degete, cu două degete și cu toată mâna;
- o sticlă ținută în mână;
- o cheie ținută în mână, cu care să descuie ușa.
Mecanismul de prindere
Proteza nu are motor, senzori sau baterie. Se acționează din mișcarea încheieturii, prin flexie-extensie. Cu mâna ținută drept, când pacientul îndoaie încheietura, degetele se strâng.
Ca să funcționeze, a trebuit să stabilim exact cum se mișcă fiecare deget față de palmă. Soluția a fost un punct de blocare: apăsat într-un anumit loc, degetul se fixează într-o anumită poziție.
Degetul mare a cerut cele mai multe corecții. La închidere, celelalte degete se strângeau mult, iar degetul mare se strângea odată cu ele, prea tare. Am redus tensiunea pe el până când abia se închidea și se întâlnea corect cu celelalte degete.
Fiecare iterație a durat. Pacientul era la Iași, medicul la București. O variantă nouă însemna un drum la București pentru test, apoi reproiectare, reprintare și trimiterea piesei înapoi.
De ce fără electronică
Am luat în calcul și o variantă cu electronică, în care mâna se mișcă singură, însă am ales un design integral mecanic din două motive: costul și folosirea zilnică. Pacientul trebuie să poată spăla proteza și să o poarte în fiecare zi, fără să depindă de o baterie.
Fără electronică, cât de bine prinde mâna depinde doar de proiectare: poziția articulațiilor, traseul sufelor care trag degetele și lungimea lor. Toate trebuie rezolvate în modelul 3D.
Unde e proiectul acum
Am dus proteza până la o variantă funcțională. Ce a rămas de rezolvat au fost sufele: nu erau suficient de flexibile și se rodeau repede pe un material abraziv. De acolo, medicul a continuat proiectul împreună cu pacientul, care folosește acum proteza.
Designul poate fi adaptat și pentru alți pacienți. Mecanismul rămâne, iar palma se reproiectează pe scanarea fiecărei mâini.
Dacă ai un fișier și nu știi dacă e de ajuns
Dacă vii la noi cu o cerere de proiect și modelul e bun, îl producem. Dacă vedem că nu va funcționa, îți spunem de ce și ce ar trebui schimbat, iar dacă e nevoie, îl proiectăm împreună cu tine.