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WDI與加納合作,為醫(yī)療資源有限地區(qū)開發(fā)3D打印手部康復(fù)設(shè)備

3D打印動態(tài)
2023
09/16
09:12
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本帖最后由 冰墩熊 于 2023-9-16 09:12 編輯

南極熊導(dǎo)讀:在中低收入國家,獲得優(yōu)質(zhì)康復(fù)服務(wù)的機會往往有限。僅在加納,約有65萬人受到手部和腕部受傷的影響,但只有不到50%的人能夠獲得所需的康復(fù)護理。為了填補醫(yī)療保健領(lǐng)域的這一重大差距,密歇根大學(xué)威廉戴維森研究所(WDI)開發(fā)了GripForté,這是一種低成本的3D打印手部康復(fù)設(shè)備,預(yù)計將產(chǎn)生重大影響。

低成本3D打印手部康復(fù)設(shè)備

由于醫(yī)療費用、專業(yè)設(shè)備缺乏以及后勤困難等原因,許多手部和手腕受傷的人在加納很難獲得日常生活所需的治療。如果沒有充分的康復(fù),這些人將面臨持續(xù)的疼痛和殘疾,從而影響他們的工作和日;顒幽芰。

GripForté設(shè)計輕巧且價格實惠,重量僅為0.7公斤,制造成本為14.77美元(約為107元人民幣),使患者在進行手或手腕康復(fù)時能夠增強握力、彎曲和捏力。它具有可互換的3D打印阻力彈簧,可以根據(jù)患者的需求量身定制康復(fù)方案。這種設(shè)備的研發(fā)將為加納的康復(fù)患者提供更可靠、經(jīng)濟實惠的解決方案,幫助他們恢復(fù)手部功能,提高生活質(zhì)量。

通過GripForté這樣的低成本3D打印手部康復(fù)設(shè)備,加納的康復(fù)患者將能夠獲得更好的治療,減輕疼痛,提高生活功能。這一創(chuàng)新的解決方案有望在全球范圍內(nèi)推廣,為其他中低收入國家的康復(fù)患者帶來希望和改善生活的機會。

密歇根大學(xué)工程學(xué)院

為什么開發(fā)GripForté

該設(shè)備最初由密歇根大學(xué)的一個學(xué)生團隊構(gòu)思,是該大學(xué)和WDI之間高度合作的成果。在發(fā)現(xiàn)加納對低成本手部和腕部康復(fù)設(shè)備的醫(yī)療需求尚未得到滿足后,該大學(xué)機械工程系的學(xué)生團隊致力于設(shè)計一個初始原型。

該項目考慮了加納物理醫(yī)學(xué)和康復(fù)(PM&R)醫(yī)生的寶貴意見。與此同時,WDI協(xié)調(diào)另一支學(xué)生實習(xí)生團隊針對加納進行了市場分析,結(jié)果顯示每年有數(shù)十萬人遭受手部和腕部傷害。這一引人注目的商業(yè)案例強化了對經(jīng)濟實惠且有效的解決方案的迫切需求。

雖然具有創(chuàng)新性,但GripForté的原始原型仍面臨多項挑戰(zhàn)需要克服。其制造成本為每臺1477美元(約為1萬元人民幣左右),主要歸因于其木質(zhì)結(jié)構(gòu),這也使得該設(shè)備更重。此外,該原型依靠橡皮筋為各種練習(xí)產(chǎn)生阻力。同時,由于進口成本、當?shù)匦枨笥邢藓徒?jīng)濟限制等因素,這種材料在加納并未廣泛使用。

面對這些成本和材料限制,WDI尋求替代設(shè)計解決方案。來自密歇根大學(xué)工程學(xué)院的兩名航空航天工程師受邀利用3D打印技術(shù)重新設(shè)計該設(shè)備。David Sharp是主要貢獻者之一,他今年早些時候與該大學(xué)的Waas研究小組和WDI合作。在航空航天工程名譽教授教授Anthony Waas的指導(dǎo)下,Sharp在設(shè)計一款輕質(zhì)且價格實惠的原型機方面發(fā)揮了重要作用,該原型機可以滿足加納患者的獨特需求。

通過這種協(xié)作和解決問題的方法,團隊能夠大幅降低設(shè)備的成本和重量,從而產(chǎn)生了當前更易于使用的GripForté原型。

WDI主席Paul Clyde(左)和密歇根大學(xué)工程研究生David Sharp,正在研究低成本3D打印手部康復(fù)設(shè)備GripForté

從密歇根到加納

WDI與該大學(xué)的全球健康設(shè)計計劃、航空航天工程系和加納的一名醫(yī)生合作,正在積極迭代該設(shè)備的設(shè)計,著眼于在加納康復(fù)設(shè)施中實現(xiàn)商業(yè)化。最新的原型使用3D打印技術(shù)生產(chǎn),并正在撒哈拉以南國家進行現(xiàn)場測試。

作為未來計劃的一部分,該組織的目標是使該設(shè)備更易于使用和用戶友好。他們希望將制造成本降低至每臺10美元以下,并將重量降低至1磅(0.45千克)以下,以便更加便攜。

此外,WDI計劃不僅將3D打印應(yīng)用于設(shè)備本身,還計劃將3D打印應(yīng)用于組裝所需的螺栓和具有更高彈性的彈簧。這將簡化制作過程并可能降低成本。除了這些進步之外,WDI還計劃通過添加可進行各種新練習(xí)的替代面板來擴展設(shè)備的功能。為了環(huán)境可持續(xù)性,它們還在探索在制造過程中使用回收材料(如聚對苯二甲酸乙二醇酯)的可能性,以降低成本和浪費。

在醫(yī)療保健資源有限的國家,3D打印技術(shù)的靈活性和定制性可以帶來改變生活的創(chuàng)新。該技術(shù)為醫(yī)療保健提供者提供了一種經(jīng)濟高效且可擴展的方式,使他們能夠配備提供優(yōu)質(zhì)護理的工具。因此,WDI的GripForté是如何應(yīng)用技術(shù)造福人類的一個很好的例子。




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