Казахстанский студент изготавливает протезы конечностей для детей на 3D-принтере
Каждый родитель желает для своего ребёнка беззаботного и полноценного детства. Родители малышей с особыми потребностями не являются исключением, однако осуществить это не всегда представляется возможным. Так, большое количество детей в Казахстане нуждается в протезах верхних и нижних конечностей, но чрезвычайно высокая цена бионического протеза вынуждает родителей отказаться от его приобретения. Озаботившись данной проблемой студент из Казахстана Темирлан Абильдин взялся за изготовление детского функционального протеза руки на 3D-принтере для четырёхлетнего Нуримана. Совсем недавно состоялась финальная примерка протеза, и теперь мальчик может самостоятельно держать в руке предметы и двигать их. В качестве пилотного проекта протез для Нуримана был изготовлен на безвозмездной основе. В будущем команда энтузиастов планирует масштабировать производство тяговых протезов в Казахстане, которые являются более бюджетным аналогом бионических протезов. Подробнее об этом читайте в интервью корреспондента наш сайт с молодым разработчиком протезов Темирланом Абильдиным.
Темирлан является студентом Университета прикладных наук Вюрцбург-Швайнфурт, технического университета в Германии. Сейчас он учится на 3 курсе по специальности Бизнес и Инженерия и проходит стажировку в немецкой компании Marquardt, занимающейся дизайном и изготовлением различных запчастей (мехатроникой) для машиностроения (BMW, Audi, Mercedes, Renault, General Motors, и так далее) в качестве проектного менеджера. Кроме того, он работает работой над различными изделиями на 3D-принтере, продвижением проекта PRINT3D.KZ и проектом по созданию активных (тяговых) протезов для детей.
– Что вдохновило вас на создание протеза руки с использованием 3D-принтера? Как вы узнали о мальчике Нуримане, для которого был изготовлен протез?
– 3D-принтер – моя детская мечта, я начал изучать эту сферу ещё в 8 классе. Путь к протезам начался из стремления опробовать 3D-печать на практике и я начал изучать способы применения этой технологии. Увидев множество примеров по всему миру, когда люди создавали протезы, я пообещал себе, что когда-нибудь и я создам нечто подобное. После чего, лишь через 5 лет я начал всерьёз задумываться о том, чтобы изготовить что-нибудь полезное и нужное для людей. После того, как был приобретен первый 3D-принтер, мы с супругой начали наш небольшой бизнес – PRINT3D.KZ.
Мы начали наш путь с изготовления светильников. Для этого мы использовали литофанию – фарфоровую пластинку, которая позволяет распечатать фотографии в трёхмерном формате. Впоследствии я стал уверенно пользоваться 3D-принтером и снова загорелся идеей изготовления тяговых протезов. Я провел для себя небольшое исследование и понял, что изготовить протез на сегодняшний день довольно реалистично. Сразу после этого я приступил к активному изучению технологии. Мне хотелось подробнее узнать о том, как обстоят дела с протезированием рук в Казахстане и я начал читать статьи о людях, которые в детстве испытывали трудности из-за потери конечностей. Одной из таких людей была Айман Молдабекова. Я связался с ней лично и она дала мне контакты организации, занимающейся благотворительностью и сбором средств для протезов – БФ “Artel”. Мы с супругой решили активно заняться поиском всевозможных вариантов для достижения нашей цели. Вскоре мы выбрали нашего первого реципиента, четырёхлетнего мальчика Нуримана, мы связались с его родителями и приступили к реализации проекта.
– Был ли у вас ранее подобный опыт? Было ли волнительно или может даже страшно приступать к такому ответственному делу? Какова была вероятность, что протез не подойдет?
– В изготовлении протезов это наша первая работа. Проектом по 3D- печати светильников мы начали заниматься тоже относительно недавно, с марта 2021 года. Да, это было очень волнительно, так как подобного опыта у нас никогда не было, однако мы тщательно изучили эту тематику и исследовали её по мере возможности. Можно сказать, мы освоили основные процессы по изготовлению тяговых протезов, по крайней мере для детей на данный момент.
Поскольку я нахожусь в Германии в связи со стажировкой и необходимостью закончить диплом бакалавра, у меня нет возможности продолжать работу над протезами в Нур-Султане. Но мы нашли талантливого студента, который будет изготавливать протезы в моё отсутствие. Его зовут Зангар, он студент 3-го курса в Назарбаев Университете по специальности Электрическая и Компьютерная инженерия, имеет опыт работы с 3D-печатью, а также опыт участия в проектах по изготовлению протезов. В дальнейшем, мы планируем приступить к работе над протезами нижних конечностей. Мы следим за технологическими трендами, однако основной фокус – качество изделий.
– Сложно ли изготавливать протез на 3D-принтере? Сколько времени заняла подготовка? В целом, расскажите, как проходил весь этот процесс?
– Изготовление протеза на 3D-принтере – довольно трудоемкий процесс. С момента как мы взяли первые замеры, до момента передачи протеза нашему реципиенту Нуриману прошло около 15 недель. В течении этого времени мы изготовили порядка 5 протезов, поскольку первые из них не подходили по размеру. Перед тем, как мы начали работу над проектом, у нас уже был готовый прототип. Далее мы познакомились с родителями Нуримана и обсудили детали. Мы взяли замеры у Нуримана и приступили к изготовлению 3D-модели протеза. После чего, распечатали отдельные части протеза и собирали его каждый раз. Далее, делали примерку и, так как процесс был ещё не налажен, мы ошибались по размеру около 4 раз. Довольно долго ждали доставку отдельных материалов из США, а в нужный момент 3D-принтер и вовсе сломался. Однако я могу с полной уверенностью сказать, что мы преодолели все препятствия, поняли, как правильно брать замеры, закупили запас материалов, нашли второй 3D-принтер, подготовились и сделали работу над ошибками. Мы поняли, что много чего зависит от стандартов. Будем на них опираться в дальнейшем и строго их придерживаться (например, стандарты замеров, плотности 3D-печати, сборки тягового протеза, материалов, и так далее).
– В чем заключается принцип работы протеза, сделанного вами?
– Наш протез является активным (тяговым), им можно управлять с помощью тяг и контролируется он усилиями самого человека без электроники. Функция хвата кисти в тяговом (механическом) протезе происходит посредством натяжения тросов, связанных с пальцами протеза и фиксируются на предплечье пользователя.
Несомненный плюс в пользу тягового механического протеза заключается в том, что он помогают детям и подросткам тренировать мышцы предплечья и плеча, и это позволяет в дальнейшем успешно использовать биоэлектрические протезы. Принцип работы механического протеза достаточно прост, поэтому такие протезы устанавливаются с самого раннего возраста. Мы изготавливаем современные активные протезы для детей примерно с 3-4 лет при травмах на уровне кисти и предплечья. Ещё одно преимущество данного протеза — возможность контролировать усилие. При хвате пользователь сам определяет силу, скорость и может почувствовать сопротивление, когда кисть упирается в предмет.
– Как прошла примерка протеза? Все ли подошло? В какой мере теперь функционирует кисть малыша?
– Были риски, что протез не подойдет, однако мы примеряли протез несколько раз, и каждый раз мы учились правильно брать замеры, делать дизайн и собирать протез. В финальной примерке протез отлично подошел и получатель был счастлив. Недавно получили обратную связь от мамы Нуримана:
“В первый день вообще с протезом спал. В садик ходили с ним. А так хорошо, что у нас же правая рука рабочая, протезом помогает себе. Ещё учимся, привыкаем”.
Для нас радость в глазах ребёнка – несомненно, мотивация.
– Думали ли вы над тем, чтобы масштабировать производство протезов?
– Да, думаем об этом, так как на данный момент, очень много детей, которым нужны протезы, и эту проблему нужно решать. Первый пилотный протез мы сделали для Нурислама на безвозмездной основе путём проб и ошибок. В дальнейшем планируем изготавливать их и для других детей, и скорее всего на платной основе, так как нужно окупать материал, труд, доставку и прочее. Вообще, нехватка детских тяговых протезов на самом деле глобальная проблема, и её нужно решать сообща: общество, государство, в частности Министерство здравоохранения. И пусть мы относительно недавно работаем в этом направлении, я уверен, что мы справимся с поставленной задачей и внесем свою лепту в сферу здравоохранения и технологий.