Orteza przegubu skokowego kończyny miednicznej dla psa
Design Pro Technology Sp. z o. o. oferuje produkty i usługi w zakresie zaopatrzenia ortopedycznego ludzi i zwierząt. Głównym polem działania jest protetyka i ortotyka kończyn. Codziennością w życiu firmy jest wyjątkowo dokładne dopasowywanie produktów do anatomii pacjenta, stąd też potrzeba wykorzystania technologii druku 3D. Od 2020 roku firma korzysta z dwóch drukarek OMNI3D Factory 2.0. Urządzenia są wykorzystywane zarówno przy prototypowaniu, jak i wykonywaniu produktów końcowych typu pokrycia kosmetyczne, aktywne ortezy, dynamiczne protezy.
Wyzwanie
Firma dostrzegła wzrastający rynek opieki zdrowotnej zwierząt domowych i postanowiła rozpocząć produkcję protez oraz ortez dla zwierząt z wykorzystaniem najnowszych, dostępnych technologii – między innymi druku 3D. Protezy wykorzystuje do zastąpienia brakującej kończyny lub jej części i odtworzenia jej funkcji. Ortezy natomiast stosuje do poprawy funkcji kończyny poprzez jej stabilizację i/lub unieruchomienie wyizolowanych ruchów w stawie. Ortezy zabezpieczają także stawy przed ewentualnym urazem czy przeciążeniem. Orteza lub proteza coraz częściej staje się alternatywą dla drogich i niebezpiecznych operacji inwazyjnych. Zastosowanie protezy lub ortezy na odpowiednim etapie leczenia, pod okiem specjalisty, pozwala na powrót zwierzaka do normalnej lokomocji przy codziennych aktywnościach, co niewątpliwie daje wiele radości dla psów, kotów, ich właścicieli, a także zespołowi Design Pro Technology.
Aplikacja
Zaprezentowana orteza powstała w oprogramowaniu CAD – SolidWorks, na podstawie skanu 3D negatywu tylnej kończyny. Pacjentka – suczka Lisia – trafiła do Design Pro Technology prosto od weterynarza, z opadającą stopą tylnej, prawej łapy. Na podstawie badań powstała orteza usztywniającą przegub skokowy w normalnej pozycji, tak aby podczas chodzenia pazury, palce i łapa nie ocierały o podłoże, przez co przeciwdziała powstawaniu ran. Dzięki temu, że orteza jest dynamiczna staw skokowy może mieć swobodny zakres ruchu w płaszczyźnie strzałkowej podczas cyklu chodu, zapewniając jednocześnie sztywne podparcie łapy.
Orteza była wydrukowana na drukarce 3D. Składa się ze sztywnych, ciasno dopasowanych łusek ze sprężystego materiału oraz elastycznych łączników, które pozwalają na limitowany, izolowany ruch zginania i prostowania w jednej osi. Orteza mocowana jest za pomocą pasków na rzepy, a w środku wykończona bezszwowo miękką pianką. Cztery drukowane w 3D elementy możemy podzielić na dwa procesy ze względu na użyty materiał.
Rysunek 1. Gotowy wydruk pokrycia kosmetycznymi z podziałem na dwa procesy
Tabela 1. Parametry druku protezy kończyny piersiowej dla psa
Rozwiązanie
Stosując druk 3D skutecznie skracamy czas wytwarzania protez, zwiększając przy tym precyzje ich wykonania – łuska ortezy dokładnie odwzorowuję anatomię kończyny. Nie ma też konieczność obróbki detalu po wydrukowaniu, gdyż powierzchnia uzyskana podczas procesu druku 3D spełnia oczekiwania klientów. Przy produkcji małoseryjnej, dzięki wykorzystaniu druku 3D, jesteśmy w stanie sprostać wymaganiom rynku dotyczącym personalizacji produktów oraz szybkości ich produkcji – co jest szczególnie ważne przy nagłych wypadkach.
Efekt
Przejście z tradycyjnej metody podciśnieniowej na technologię druku 3D zrewolucjonizowało produkcje protez dla zwierząt w Naszej firmie. Wprowadzenie produkcyjnej metody przyrostowej pozwoliło na zredukowanie liczby pracowników potrzebnych do pracy przy wykonywaniu miar gipsowych oraz tworzeniu pozytywów kikutów. Ponadto, zminimalizowaliśmy szansę na błąd człowieka wynikający z obróbki oraz ręcznego dopasowania łuski do struktur anatomicznych przez technika ortopedę. Teraz proces ten odbywa się w środowisku komputerowym CAD. Dzięki temu koszty produkcji spadły, ponieważ oszczędności zostały poczynione na materiałach, narzędziach, pracownikach, a także metrażu firmy. Głównym plusem są możliwości wykonania indywidualnego projektu i szybkiego prototypowania, które nie są możliwe przy wykorzystaniu innych technologii produkcyjnych.