3d-tryckta proteser revolution

När han var 13 år gammal, den ålder då ungdomar går in i sina mest besvärliga självmedvetna tonåringar, fick Christophe Debard sitt ben amputerat. Bara ett par år tidigare hade han varit ett vanligt barn. Sedan kom cancerdiagnosen vid 12 och, ungefär ett år efter det, den livsförändrande operationen för att ta bort hans högra ben vid knät.

Han var utrustad med en protes och även om den fyllde sin roll väl när det gäller att hjälpa honom att röra sig, var det bara en liten del av lösningen. "När du är tonåring är det inte så lätt att hantera hur folk ser på dig," sa Debard till Digital Trends. "Ofta tycker folk synd om dig."

En händelse som denna, otänkbar för de flesta av oss, kommer säkert att vara formativ. Debard lät det dock inte definiera honom - åtminstone inte på något negativt sätt. Istället väckte det ett intresse för att tänka om proteser; inte för att dölja dem genom att låtsas att de inte är där, utan för att ombilda dem som konstverk i sin egen rätt. Detta väckte ett intresse för 3D-utskrift, vilket gör alla typer av en gång otänkbara designinnovationer inte bara möjliga utan också överkomliga.

Debards erfarenheter ledde så småningom till att han skapade en startup "Skriv ut mitt ben", som tillhandahåller ritningar med öppen källkod för andra som vill följa i hans väg. De tillåter andra att skapa dekorativa benstycken för proteser som de kan göra en förlängning av sina egna personligheter: inte annorlunda än att skaffa en tatueringshylsa eller välja kläder som fångar någon aspekt av din personlighet.

"När jag bar min första estetik med öppen källkod - upplyst med en swoosh av Lumilor elektroluminiscerande färg som skapade en glödande, iögonfallande estetik – jag märkte att barn började närma sig mig med en varm nyfikenhet, snarare än rädsla och obehag, säger Debard fortsatt. "Så här borde det vara för alla amputerade, men fortfarande idag tillverkas de flesta protesanordningar manuellt och dyra."

"Christophe Debards uppdrag är att förändra hur människor ser på funktionshinder," Lee Dockstader, chef för Vertical Marknadsutveckling på HP, vars Multi Jet Fusion-teknik spelar en nyckelroll i Print My Leg-initiativet, berättade för Digital Trender. "Genom sitt projekt skapar han en möjlighet för amputerades kreativitet och personliga uttryck genom protesöverdrag, vilket gör dem stolta över att bära och visa dem."

Inte det enda projektet där ute

Print My Leg är ett fantastiskt projekt. Lyckligtvis är det inte det enda initiativet i världen som försöker göra liknande arbete.

3D-printing har öppnat nya möjligheter för protetik, och filantropiska organisationer har gärna stöttat deras utveckling. Många av dessa initiativ har fokuserat på barn, den ålder Debard var när han tappade benet. 3D-utskrift kan vara särskilt användbart här, eftersom barns snabba tillväxt gör att de snabbt kan växa ur traditionella proteser. Som ett resultat är det nödvändigt att ersätta dem med en större version vartannat år. De lägre kostnaderna förknippade med 3D-utskrift gör detta till ett mycket bättre lämpat konstruktionsalternativ.

Ett exempel på ett briljant barnfokuserat 3D-utskrivet protesprojekt är den underbart namngivna Cyborg Beast. Cyborg Beast grundades av en Jorge Zuniga och hans forskargrupp vid Creighton University i Omaha, Nebraska, och fokuserar främst på händer och armproteser för barn, med samma filosofi om uppseendeväckande ljusa färger som animerar Print My Leg. Cyborg Beast-designfilerna är tillgängliga att ladda ner online under Creative Commons-licensen, vilket innebär att vem som helst kan skapa sin egen. Hittills har den laddats ner tiotusentals gånger och bärs av hundratals människor runt om i världen.

Det kanske mest profilerade projektet i denna riktning är Gränslösa lösningar, en grupp som körs från University of Central Florida av Albert Manero. Genom att arbeta med ett team av ingenjörsstudenter skapar Limbitless Solutions 3D-utskrivna personliga bionics och protetiska partiella armar för barn med lemskillnader. Förutom konventionella elektroniska proteser, som kostar tiotusentals dollar, kostar Limbitless skapelser bara cirka 350 dollar att skapa. (De kan också göras tillgängliga gratis för dem som behöver dem, på grund av donationer online.)

Efter att ha lockat högprofilerade supportrar inklusive skådespelaren Robert Downey Jr. (som delade ut en Iron Man-inspirerade proteser till en 7-årig pojke 2015), har den ideella organisationen skapat ett brett utbud av popkulturproteser inspirerade av allt från filmer till videospel.

"Vi började med en mycket enkel protesarm som bara kunde öppnas och stängas," Limbitless Solutions produktionschef Dominique Courbin berättade för Digital Trends när han dök upp på vår Digital Trends Live-show sent förra året. "Men på grund av folklig efterfrågan och vårt eget intresse av att förbättra protesen började vi skapa proteser som kunde skapa individuella fingerrörelser. Men det skapade ett mycket svårt tekniskt problem för oss att lösa.”

När det gäller motivationen för projektet tillade Courbin att "Vi har alltid velat hjälpa barnen att stärka dem och gör det möjligt för dem att reflektera hur fantastiska och heroiska de är internt – och bära dem på ärmen.”

Protesernas guldålder?

Här under 2019 går vi kanske in i en guldålder för sådana 3D-printade proteser. Tekniska genombrott öppnar för möjligheterna att skriva ut med fler material än någonsin. Inte längre bara plast, det är nu möjligt att 3D-printa med nästan vilket material som helst, inklusive hårda metaller som titan. 3D-skrivare finns också på fler ställen än någonsin; introducerar öppen källkodsprojekt som Print My Leg för helt nya målgrupper. Slutligen kommer genombrott inom finrobotmanipulation att göra proteser mer kapabla, medan nya sätt att utföra tredimensionell skanning kommer att göra mätning och montering av dem mer lättillgängliga.

"Fortsatta förbättringar av applikationsfokuserad 3D-skanning, mjukvara för protesanordningar och beställningssystem från slut till slut som kommer att hjälpa till att driva på ytterligare användning", säger Lee Dockstader på HP.

När det gäller Christophe Debard ser han detta som bara början på resan. "Mitt mål är att göra denna anpassningsprocess mer tillgänglig", sa han. "Jag skulle vilja sammanföra fler människor kring den här typen av altruistiska projekt för att skapa mer design och förenkla processen att göra en estetik. Av den anledningen är jag på gång att samarbeta med Gör det möjligt, en rörelse och globalt nätverk av volontärer som använder sina 3D-skrivare, designkunskaper och personliga dags att skapa gratis 3D-printade proteser för överbenen för de behövande – särskilt i underbetjänade samhällen.”

Nästa fas av uppdraget? Att expandera långt bortom det relativt lilla antalet människor som för närvarande har tillgång till dessa verktyg. "På ett globalt plan hoppas jag verkligen att fler möjliggörare kommer med lösningar för att demokratisera tillgången till högkvalitativa proteser och protesanordningar," sa han.

Redaktörens rekommendationer

• 10 kvinnliga uppfinnare som förändrade världen för alltid
• Framtiden för att göra saker: Inuti utvecklingen av 3D-utskrift med Formlabs
• 3D-utskrift låter sjukhus göra respiratorersättningar med vanlig utrustning
• Hur tekniken har påverkat arkeologernas jakt på sedan länge förlorade civilisationer
• 3D-utskriftsteknik producerar små, mycket detaljerade objekt på några sekunder