Kraków: w AGH powstaje spersonalizowana stopa protezowa do wspinaczki ściankowej

Studenci AGH w Krakowie opracowują spersonalizowaną stopę protezową przeznaczoną do wspinaczki ściankowej. Rozwiązanie jest odpowiedzią na potrzeby studenta uczelni Kamila Warchoła, który po amputacji stopy posługuje się protezą, ale nie pozwala ona na uprawianie ulubionej dyscypliny sportowej.

Szansa na innowacyjną protezę

Jak przekazała w czwartek, 26 maja, uczelnia, dzięki zastosowaniu skanowania 3D i druku 3D wyniki projektu mogą okazać się innowacyjnym rozwiązaniem dla protetyki oraz przyspieszyć procesy związane z wytwarzaniem protez, a tym samym poprawić jakość życia osób z niepełnosprawnością.

Zadania opracowania spersonalizowanej protezy stopy podjęło się studenckie koło naukowe AGH Rapid Prototyping, działające przy Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, zajmujące się projektowaniem i prototypowaniem. Dla Kamila Warchoła projekt spersonalizowanej stopy jest jednocześnie tematem jego pracy inżynierskiej.

- Część dyscyplin sportowych może być uprawiana przy użyciu protez do codziennego użytku. Istnieją jednak dyscypliny, gdzie standardowe protezy nie spełniają swojego zadania. Bardzo zależało mi na tym, aby móc uprawiać wspinaczkę ściankową. Zwróciłem się z tym zagadnieniem do moich koleżanek i kolegów ze studiów. Mam nadzieję, że z ich pomocą uda mi się uprawiać wspinaczkę, dla której zwyczajna proteza nie jest wystarczająca – powiedział Kamil Warchoł.

Jak zwrócił uwagę, protetyka nóg na przestrzeni lat bardzo się rozwinęła. Dzięki odpowiednim materiałom, a także zaawansowanym układom elektronicznym, jakość życia osób po amputacji poprawia się.

Jak powstanie stopa protezowa do wspinaczki?

W pierwszej kolejności studenci sprawdzą wady i zalety wybranych materiałów możliwych do zastosowania podczas tworzenia protezy stopy. W ramach prac studenci przeprowadzą także analizę rozkładu pola odkształceń oraz określą miejsca największej deformacji stopy osoby pełnosprawnej i stopy protezowej podczas wykonywanej pracy na ściance wspinaczkowej. Efektem ich prac będzie model stopy protezowej wykonany w oparciu o technologię druku 3D. Wnioski z projektu będą przydatne dla projektantów i twórców spersonalizowanego asortymentu protetycznego. Długofalowym celem projektu jest stworzenie stopy protezowej o lepszych parametrach mechanicznych, uproszczonym sposobie jej zakładania oraz wytwarzania.

Jednym z pierwszych zadań, jakiego podejmie się studenckie koło naukowe, zrzeszające w głównej mierze studentów Inżynierii Biomedycznej i Mechatronicznej, będzie zbadanie parametrów mechanicznych materiałów przeznaczonych do stworzenia prototypu funkcjonalnej stopy.

- W wyniku przeprowadzonych badań chcielibyśmy uzyskać odpowiedzi, które z testowanych materiałów osiągają najbardziej zadowalające parametry mechaniczne oraz czy spełniają określone wymagania stawiane materiałom stosowanym w protetyce – zaznaczyła liderka projektu, Anna Kopeć.

Następnie, aby odtworzyć model gotowego rozwiązania, studenci wykorzystają skaner 3D. Zastosowanie tej technologii umożliwi uchwycenie skomplikowanej geometrii protezy stopy, potrzebnej do wspinaczki ściankowej. Skaner pozwoli również na zaoszczędzenie znacznej ilości czasu, który trzeba byłoby przeznaczyć na zaprojektowanie protezy od podstaw. Specyfika warunków użytkowania protezy przeznaczonej do tego sportu sprawia, że występuje konieczność dopasowania jej w sposób indywidualny.

Kolejnym etapem projektu będzie druk zeskanowanej protezy. Użyte zostaną do tego co najmniej trzy materiały.

- Materiały do druku dobierzemy na podstawie różnych kryteriów cenowych, aby zwiększyć dostępność protez dla jak największej liczby osób. Chcemy użyć materiałów o relatywnie niskiej cenie, które jednak mają zadowalające właściwości mechaniczne. Przetestujemy również droższe, bardziej wymagające materiały, które aktualnie z powodzeniem są stosowane jako zamienniki części metalowych, takie jak nylon wzmacniany włóknem szklanym – wyjaśniła liderka projektu.