Markforged – Giải pháp in 3D cho Bộ Cựu Chiến Binh Hoa Kỳ
Khách hàng
Hệ thống Chăm sóc Sức khỏe Trung tâm Virginia VA luôn tìm cách để cải thiện cuộc sống cho các anh hùng quân đội thông qua sự đổi mới. Đối với các cựu chiến binh đủ điều kiện và các thành viên đang phục vụ tích cực bị ảnh hưởng bởi khuyết tật, Đội Ngũ Công nghệ Hỗ trợ muốn loại bỏ các vấn đề về khuyết tật và cải thiện chất lượng cuộc sống thông qua các dịch vụ bao gồm đánh giá, can thiệp lâm sàng và đào tạo.
Để thực hiện điều này, nhóm sử dụng các công nghệ hỗ trợ như thiết bị nhận thức điện tử, thiết bị phương tiện thích ứng, thể thao thích ứng và thiết bị giải trí, thiết bị hỗ trợ điện tử cho cuộc sống hàng ngày, thiết bị liên lạc tăng cường và thay thế, cũng như các công cụ truy cập máy tính thích ứng.
Thách thức
Việc sử dụng bút rất quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng trong khi nhiều người coi đó là điều hiển nhiên, thì một số cựu chiến binh và quân nhân đang tại ngũ lại đang phải chống chọi với những căn bệnh làm ảnh hưởng đến khả năng cầm nắm, kỹ năng vận động của bàn tay — hạn chế khả năng cầm bút của họ.
Thời gian là vô cùng quý giá trong môi trường y tế. Ngoài việc xem xét và đánh giá từng bệnh nhân, nhân viên y tế cũng phải thiết kế các loại nẹp độc đáo để giải quyết các thách thức riêng của từng cá nhân. Với yêu cầu về môi trường bệnh viện có nhịp độ nhanh, đội ngũ cần một phương pháp đáng tin cậy, nhanh chóng và đơn giản để tạo ra các loại nẹp tùy chỉnh bằng vật liệu dẻo. Để giải quyết thách thức này, nhóm đã chuyển sang sử dụng các công nghệ sản xuất bồi đắp để tăng tốc thời gian sản xuất và cho phép rút ngắn các bước lặp lại cũng như chu kỳ thiết kế.
In 3D bằng vật liệu TPU cung cấp cách nhanh nhất và tiết kiệm nhất trong việc thiết kế, tùy chỉnh và chế tạo các thanh nẹp này — tính linh hoạt của TPU là giải pháp hứa hẹn và hiệu quả nhất cho bệnh nhân. Tuy nhiên, in 3D TPU – một vật liệu nổi tiếng khó in – tỏ ra khó hơn dự đoán. Đội ngũ đã gặp nhiều trở ngại trong việc tìm kiếm một giải pháp đáng tin cậy mang lại các bản in chất lượng cao và ổn định.
Để hỗ trợ những bệnh nhân này, đội ngũ Công nghệ Hỗ trợ đã tìm cách thiết kế và chế tạo băng tay giữ bút — được thiết kế dưới dạng dây đeo cổ tay có khe cắm — để giúp bệnh nhân giữ dụng cụ viết, bút hoặc thiết bị tương tự một cách an toàn.
“Với Smooth TPU 95A, chúng tôi có thể tạo ra các công cụ bằng vật liệu phù hợp hơn với bệnh nhân và nhu cầu của họ, cho phép chúng tôi làm những việc mà trước đây mình không thể thực hiện.”
– Brian Burkhardt, Kỹ sư phục hồi chức năng, Nhóm Công Nghệ Hỗ Trợ tại Hệ thống chăm sóc sức khỏe Central Virginia VA
Giải pháp
Hệ thống chăm sóc sức khỏe Central Virginia VA đã sử dụng máy in composite của Markforged để in thành công các bộ phận chắc chắn bằng vật liệu Onyx, một loại nylon chứa đầy các sợi carbon siêu nhỏ.
Brian Burkhardt, Kỹ sư phục hồi chức năng lâm sàng cho biết: “Công nghệ của Markforged đã giúp chúng tôi hợp tác thành công với các chuyên gia y tế và cựu chiến binh để mang đến giải pháp chất lượng cao. “Những máy in này vận hành tuyệt vời và cho phép chúng tôi cung cấp một sản phẩm cuối cùng đẹp mắt, chất lượng cao các cho bệnh nhân.”
Với lịch sử làm việc trước đây với công nghệ Markforged, Brian và nhóm đã quyết định đưa Smooth TPU 95A vào ứng dụng thực tiễn của họ. Họ cũng đã mua một máy in 3D Onyx Pro cho ứng dụng cụ thể này.
Kết quả
Khả năng in với Smooth TPU 95A cho phép nhóm tiến hành dự án một cách nhanh chóng và hiệu quả. Băng tay giữ bút được thiết kế dưới dạng dây đeo cổ tay có rãnh để giúp các cựu chiến binh có các vấn đề về tay có thể cầm dụng cụ viết một cách ổn định. Đây là một thiết kế tận dụng lợi ích của Smooth TPU 95A.
Từ việc xác định thiết kế cho tới sản xuất, họ có thể điều chỉnh các thiết kế độc đáo cho từng cá nhân để cung cấp một sản phẩm sử dụng cuối hữu dụng. Các kỹ sư tại đội ngũ Công nghệ hỗ trợ làm việc với các chuyên gia trị liệu để thiết kế các thanh nẹp tùy chỉnh cho bệnh nhân của họ — giúp họ có lại khả năng cầm bút.
Với sự kết hợp giữa phần cứng, phần mềm và vật liệu của The Digital Forge, đội ngũ tiếp tục sử dụng công cụ này cho các bệnh nhân khác nhau có nhu cầu tương tự, vì họ có thể nhanh chóng thử nghiệm để tìm một thiết kế phù hợp với từng bệnh nhân và sau đó mở rộng quy mô cho các bệnh nhân khác bằng cách đưa ra thiết kế ban đầu. Các trở ngại về khả năng chế tạo nhanh chóng và tùy chỉnh của các phương pháp sản xuất truyền thống giờ đây có thể dễ dàng thực hiện và mang lại các bộ phận TPU chất lượng cao một cách đáng tin cậy.
“Cho dù chúng tôi đang làm việc với bộ phận giả hay băng tay giữ bút, bản chất linh hoạt của vật liệu mới này đã mang lại cho chúng tôi nhiều khả năng hơn để cung cấp giải pháp hữu hiệu cho bệnh nhân, giúp cuộc sống của họ trở nên dễ dàng hơn.”
– Brian Burkhardt, Kỹ sư phục hồi chức năng lâm sàng, Nhóm công nghệ hỗ trợ tại Hệ thống chăm sóc sức khỏe Central Virginia VA
Tương lai
Trong tương lai, đội ngũ Công nghệ Hỗ trợ có kế hoạch sử dụng Smooth TPU 95A cho các ứng dụng khác trong các liệu pháp điều trị của họ. Hiện tại, VA đang trong quá trình cố gắng đưa các thiết kế này lên NIH 3D Print Exchange và phát hành chúng ra công chúng, để mọi người có thể tải và in chúng nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống của họ.
