AMAVET: Gymnazistky vymysleli, ako vyrábať ortézy pomocou tlače

03. aug. 2020 • Lekárske vedy

AMAVET: Gymnazistky vymysleli, ako vyrábať ortézy pomocou tlače

Pokrok v oblasti vedy a výskumu nám prináša nielen zmeny v liečení chorôb, ale aj posun vo výrobe liečebných pomôcok, napríklad ortéz. Tie sa dnes vyrábajú ručne, no gymnazistky Šimona Ondrašiková a Barbora Gregová vidia ich budúcnosť v 3D tlači.

Študentky sú sesternice a momentálne sa chystajú do posledného ročníka na Evanjelickom gymnáziu Jana Amosa Komenského v Košiciach. So svojím inovatívnym projektom sa predstavili na Festivale vedy a techniky a odbornú porotu hneď zaujali. Šimona a Barbora tak budú našu krajinu reprezentovať na medzinárodnej online súťaži Global Youth Science and Technology Bowl 2020, ktorú organizuje Centre for Creative Science and Technology v Hongkongu.

Dievčatá, vy ste sa rozhodli, že ortézy by sa mohli dať vyrobiť aj inak, ako je dnes bežná prax. Aká je na trhu situácia s ortézami? Ako sa u nás vyrábajú?

Zatiaľ najpokrokovejšou technológiou využívanou pri výrobe ortéz na Slovensku je CAD/CAM (Computer-Aided Design= počítačom podporované dizajnovanie, Computer-Aided Modelling = počítačom podporované modelovanie, pozn. redakcie).

Pacientom sa odoberú miery, a to dvojakým spôsobom: buď sadrovaním, alebo použitím skenera. Následne sa pomocou týchto mier vyrobí model končatiny, na ktorý je ortéza neskôr ručne namodelovaná odborným pracovníkom.

Ortéza, ktorú gymnazistiky vyrobili pomocou 3D tlače. Zdroj: Šimona Ondrašiková a Barbora Gregová

Ortéza, ktorú gymnazistky vyrobili pomocou 3D tlače. Zdroj: Šimona Ondrašiková a Barbora Gregová

Aké iné možnosti výroby ortéz by mohli fungovať? V akých technológiách vidíte budúcnosť?

My vidíme budúcnosť výroby ortéz v aditívnych technológiách (3D tlači, pozn. redakcie). Pri 3D tlači nie je nutné vyrábať model končatiny. Miery sa jednoducho odoberú skenerom a ortéza sa namodeluje na 3D model v programe na to určenom. Je to časovo a materiálne menej náročné. Na výrobu ortéz sa dajú využívať rôzne typy aditívnych technológií, my si však myslíme, že najvhodnejšími sú SLS. Ide o selektívne spekanie laserom, kedy nevzniká žiaden odpadový materiál. Ďalší vhodný spôsob je podľa nás typ, ktorý sme použili, a to FDM - fúzne depozitné modelovanie. V tomto prípade je ale potrebný podporný materiál.

Len samotné tlačenie vám trvalo spolu 17 hodín. Čo sa vám nakoniec podarilo vytvoriť?

Cieľom našej práce bolo vyrobiť využitím 3D tlače ortézu pacientovi na mieru. To sa nám aj podarilo s poskytnutím podpory Technickej univerzity v Košiciach. Ortéza je plne funkčná a esteticky zaujímavá.

Aké sú najväčšie výhody takýchto ortéz? Aký komfort prinesú pacientovi?

Takto vyrobené ortézy sú časovo, ekologicky, ale aj ekonomicky menej náročné. Dokonca sám pacient si môže vybrať z viacerých možností dizajnového prevedenia. Dúfame, že naša práca urobí „reklamu“ a táto metóda sa začne využívať v bežnej praxi.

V budúcnosti by ste chceli v tomto výskume pokračovať. Kam až sa dá podľa vás v tomto smere posunúť?

Myslíme si, že v budúcnosti je možné ortézy zhotovené aditívnymi technológiami obohatiť o mnoho prvkov. Jedným z nich sú mikrosenzory, ktoré by mohli byť použité k meraniu krvného tlaku, teploty tela, tepu, k výpočtu záťaže ortézy na ruku. Ortézy tohto typu by boli vhodné najmä pre športovcov, ktorým by boli posielané informácie z ortézy do aplikácie v mobilnom telefóne, a oni by tak boli neustále informovaní o svojom zdravotnom stave.

K takémuto vylepšenému typu ortézy by bolo tiež potrebné vyvinutie mobilnej aplikácie. Tá by mala za úlohu zhromažďovanie a spracovávanie informácií zaznamenaných pomocou mikrosenzorov umiestnených v ortéze. Ďalšou úlohou by bolo následné informovanie používateľa podaním prehľadu zdravotných informácií v jazyku, ktorý je pre neho zrozumiteľný. Zatiaľ sme sa však nezačali venovať tejto možnosti, lebo sa momentálne sústreďujeme na naše štúdium.

Šimona Ondrašiková a Barbora Gregová sa zaradili medzi víťazov na Festivale vedy a techniky, ktorý organizuje AMAVET – Asociácia pre mládež, vedu a techniku. Na súťaži sa každoročne prezentujú najšikovnejší školáci, ktorí so svojimi víťaznými projektmi reprezentujú Slovensko na celosvetových súťažiach. Festival vedy a techniky prezentuje mladé mozgy, pri ktorých nám zostáva len dúfať, že raz budú pre krajinu prínosom a „neukradne nám ich svet“.

Monika Tináková

Foto: AMAVET: Šimona Ondrašiková a Barbora Gregová

Súvisiace:

Hore
Veda v CENTRE / Vedecká kaviareň 9/2020
TVT2020 prihlasovanie
sutaz FB TVT 2020
Agrofilm
Quark_9/2020
TVT2020 súťaže
Veda v CENTRE máj
Vedecká cukráreň 5/2020
Aurelium - centrum vedy
Vírusy, vakcíny, imunita
Quark 25 rokov
kúpa časopisov jún 2016
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Publikácie Veda v CENTRE
Zaujímavosti vo vede
Zhodnocovaním organických odpadov vhodnými technológiami môžeme šetriť životné prostredie.
Zistite viac