Dopasowanie lejów protezowych przyszłością protetyki

Leje protezowe w protezach kończyn bez wątpienia wymagają szczególnego dopasowania. To właśnie ten element protezy ma bezpośredni kontakt ze skórą nawet przez 15 godzin dziennie! Nic dziwnego więc, że na rynku pojawiają się ulepszone metody pomiarów kikuta oraz modelowania kształtu leja, czy też nowe materiały do ich produkcji. 

Nieco więcej o tym bardzo ważnym elemencie protezy opowie nam Rafał Pierzchalski, CEO oraz współzałożyciel firmy Proteo, która leje protezowe kończyn dolnych wytwarza wykorzystując… druk 3D. Czy taki sposób się sprawdza? Jakie inne materiały są popularne w produkcji lejów protezowych w Polsce i na świecie? I na jakie nowe technologie mogą w najbliższym czasie liczyć pacjenci?

Lej protezowy firmy Proteo wykonany w technologii druku 3D metodą SLS we współpracy z firmą New Era Materials

Druk 3D coraz prężniej wkracza do branży ortotyczno-protetycznej i zdecydowanie zostanie w niej na stałe. Wasz pomysł pojawił się jednak w Polsce jako jeden z pierwszych. Jak zaczął się ten projekt?

Faktycznie, pod koniec 2017 roku byliśmy pierwszą firmą w Polsce i jedną z pierwszych na świecie, która całkowicie zrezygnowała z pracy z gipsem na rzecz technologii addytywnych, czyli mówiąc bardziej potocznie druku 3D. Pomysł na projekt zrodził się jednak dużo wcześniej. W 2014 roku zacząłem swoją pracę w branży protez kończyn dolnych i jako świeżo upieczony inżynier spodziewałem się wejścia w cudowny świat nowoczesnych technologii, które pomagają człowiekowi w jego życiu codziennym. Zderzenie z protetyką było bolesne – gipsownia, wszechobecny zapach żywicy, warsztat przypominający bardziej ten, który widywałem u mojego dziadka na działce. Pomyślałem, że może tylko Polska jest do tyłu z nowościami, ale okazało się, że większość protetycznego świata tak wygląda. Od pierwszego dnia pracy w tej dość skostniałej branży narodziła się u mnie myśl, że trzeba to zmienić, unowocześnić, wiedziałem jednak, że potrzebuje zdobyć ogrom doświadczenia i od podszewki poznać „starą szkołę” protetyki. Jeśli chce się coś naprawić, trzeba wiedzieć z czego jest zbudowane. Kiedy opowiadałem innym osobom z branży o swoim pomyśle to zazwyczaj słyszałem coś w stylu „to się nie uda”, „gdyby to miało działać to już dawno ktoś by to zrobił” etc., to dawało mi jeszcze większego kopniaka do pracy. W kolejnych latach, oprócz codziennej pracy i wyjazdów na szkolenia, zaczytywałem się w publikacjach naukowych dotyczących technologii tworzenia lejów protezowych. Udało mi się również kupić skaner 3D oraz odkurzyłem swoje umiejętności pracy w środowisku CAD (projektowanie wspomagane komputerowo). Pomimo, że jestem indywidualistą i zazwyczaj idę pod prąd, to pewnie miłość do piłki nożnej utwierdziła mnie w przekonaniu, że wielkie rzeczy osiąga się tylko w zespole. W 2017 roku poznałem Maćka (Maciej Stoczkiewicz – współzałożyciel Proteo), z którym od początku zaczęliśmy nadawać na tych samych falach i zdecydowaliśmy się działać wspólnie. Dzięki pracy zespołowej wszystko nabrało szalonego tempa, nie minęło kilka miesięcy, a mieliśmy już swoją siedzibę, uzyskaliśmy finansowanie w formie unijnej pożyczki na zakup wyposażenia oraz podpisaliśmy umowę z Narodowym Funduszem Zdrowia. Najważniejsze dla nas było jednak udowodnienie, że obecność nowoczesnych technologii w protetyce kończyn dolnych ma sens i możemy jeszcze efektywniej pomagać osobom niepełnosprawnym. Tak to funkcjonuje do dzisiaj i nie wyobrażam sobie, że mógłbym robić coś innego.

Niestety, to prawda, że branża O&P jest nieco zastała, a więc każda taka inicjatywa cieszy podwójnie! Wracając do tematu: wiemy, że lej protezowy musi być idealnie dopasowany – jeśli jest za luźny, będzie destabilizował pacjenta podczas chodu, a nawet może się zsuwać. Za ciasny lej spowoduje bolesne otarcia i rany. Niewątpliwie więc do produkcji potrzebne jest dokładne odzwierciedlenie kikuta, jak pobiera się taką miarę?

Tutaj przechodzimy do największego wyzwania jakie stoi przed naszą branżą – lej protezowy i wszystko co z nim związane. Niestety, fizjologia człowieka i aktualny stan techniki nie pozwala na stworzenie tego jednego idealnego leja protezowego, takiego, który będzie zawsze wygodny, komfortowy i w pełni funkcjonalny. Kikut osoby po amputacji podlega ciągłym procesom, które zmieniają jego kształt, objętość oraz strukturę. Nawet w przeciągu jednej doby dochodzi do zmian obwodowych kikuta, które mają wpływ na komfort użytkowania protezy. Jeśli dołożymy do tego częste problemy zdrowotne pacjentów to sprawa robi się jeszcze bardziej złożona. Dlatego bardzo ważne jest aby edukować pacjentów i wytłumaczyć, że zmiany kikuta będą im towarzyszyć w mniejszym lub większym stopniu do końca życia, co będzie się również wiązać z wymianami leja protezowego. Zadaniem protetyka, czy też inżyniera medycznego jest stworzenie najbardziej odpowiedniego i optymalnego na dany moment leja protezowego. Co więcej, jeśli bazowalibyśmy tylko na dokładnym odwzorowaniu kikuta, a nie wzięlibyśmy pod uwagę pewnych punktów anatomicznych oraz biomechaniki kikuta to lej protezowy wciąż nie spełniałby swojej funkcji. Nikt na co dzień nie zaprząta sobie głowy czym jest i gdzie się znajduje guz kulszowy, więzadło rzepki czy krętarz większy, a to m.in. te miejsca odgrywają dużą rolę w projektowaniu leja protezowego. Proces przeniesienia kształtu kikuta na ekran komputera odbywa się za pomocą skanera 3D i trwa około 60 sekund. W dużym skrócie pacjent jest w pozycji stojącej w barierkach asekuracyjnych, a protetyk obchodzi go dookoła zbierając skanerem odpowiednie dane. Skan 3D jest metodą prostą, przyjemną oraz bezdotykową, a wirtualny model kikuta przesyłany jest mailowo, gdzie po kilku sekundach możliwa jest jego dalsza obróbka w świecie cyfrowym.

To musi być ogromna zmiana na plus dla pacjentów, którzy są zaprotezowani od lat. Pokolenie naszych dziadków, a nawet rodziców dokładnie pamięta jeszcze drewniane leje protezowe. Co zmieniło się w ciągu kilku ostatnich lat? Jakie materiały
i technologie są obecnie stosowane?

Muszę przyznać, że pomimo mojego zamiłowania do nowoczesnych technologii, idealnie gładki, pokryty lakierem, drewniany lej protezowy jednej z moich pacjentek jest u mnie wciąż na bardzo wysokim miejscu w kategorii najładniejsze protezy jakie widziałem w życiu. Aktualnie, w konwencjonalnym wydaniu protetyki kończyn dolnych wciąż królują laminaty z żywicy akrylowej (rzadziej epoksydowej) oraz włókno węglowe, także tych zmian za bardzo się nie obserwuje. Sporo firm wykorzystuje również materiały elastyczne typu poliuretan do tworzenia miękkiego wewnętrznego leja protezowego. Aby uzyskać element finalny z każdego z wyżej wymienionych materiałów należy najpierw przejść wiele procesów technologicznych, które bywają skomplikowane, jak również nie są obojętne dla zdrowia osoby wykonującej taki lej protezowy. W przypadku leja testowego, przymierzanego przez pacjenta w pierwszym etapie rehabilitacji jeszcze w Poradni, zarówno technologia klasyczna, jak i druk 3D oferują podobne rozwiązania materiałowe i są to zazwyczaj odpowiedniki dobrze wszystkim znanego materiału PET lub PET-G. Lej protezowy ostateczny w technologii addytywnej powstaje na najbardziej zaawansowanych drukarkach 3D, w których głowica np. przy użyciu wiązki lasera spieka materiał, który wejściowo jest w formie proszku, tworząc warstwa po warstwie model finalny. Drukarki te przypominają bardziej maszyny przemysłowe i mocno odbiegają od klasycznego obrazu drukarki 3D jaki kojarzymy z mediów. Technologia ta zapewnia odpowiednie właściwości mechaniczne, więc taki lej z powodzeniem może być wykorzystywany w każdej codziennej aktywności. Do produkcji leja ostatecznego używany jest Poliamid-12 (PA12) i jest to materiał certyfikowany pod kątem użycia w wyrobach medycznych. Jedną z wielu zalet wykorzystania nowych technologii i materiałów jest fakt, że proces produkcyjny jest dla protetyka praktycznie bezobsługowy. Tak ważny dla każdego czas, może być teraz wykorzystywany dużo efektywniej. W jednym momencie możemy przeprowadzać np. skan 3D, obok może drukować się lej testowy i w tym samym czasie na bardziej zaawansowanej maszynie będzie tworzyć się lej ostateczny. Do tej pory było to niemożliwe, a teraz jest to dla nas codzienność. Co więcej, nie ma żadnego problemu żeby produkcja leja odbywała się przez noc lub w czasie weekendu.

Druk 3D umożliwia personalizację leja protezowego (współpraca firmy Proteo i New Era Materials)

No właśnie, dużo mówi się o tym, że branża O&P dynamicznie się rozwija. Jakie nowości i tendencje możemy zauważyć w protetyce?

Kiedy zaglądam do social mediów, na facebooka czy linkedin wydaje mi się, że naprawdę dużo dzieje się w branży protez kończyn dolnych, jednak jest to tylko mylne złudzenie. Faktycznie, coraz więcej firm korzysta z druku 3D, czy możliwości jakie daje skan 3D, ale bardzo często ogranicza się to tylko do jednorazowych projektów, które potem nie mają przełożenia na dalsze działania. Obecnie na palcach jednej ręki można policzyć miejsca, gdzie nowoczesne metody wytwarzania zostały w pełni wdrożone i korzysta się z nich na co dzień, dając każdemu pacjentowi dostęp do innowacyjnych technologii. W Stanach Zjednoczonych mamy ekipę Additive America z Brentem Wrightem na czele, który wdrożył druk 3D zarówno w ortotyce jak i protetyce, a w Europie jest hiszpański UNYQ oraz bułgarski ProsFit. Mam cichą nadzieje, że tych miejsc jest więcej, tylko po prostu nie są aż tak widoczne w internecie. Kilka firm skupiło się też na wykorzystaniu druku 3D przy tworzeniu elementów protezy odpowiadających tylko i wyłącznie za aspekt wizualny, czyli tzw. pokryć kosmetycznych (coverów protezowych). Nie mają one żadnego wpływu na funkcjonalność protezy, więc jeśli pacjent będzie miał niedopasowany lej protezowy to nawet mając najbardziej efektowny cover, proteza nie będzie używana lub będzie używana rzadziej, a przecież nie o to chodzi. Jeśli mówimy zaś o dużych graczach na rynku takich jak Ossur, Ottobock czy Blatchford to można zaobserwować rozwój technologiczny głównie w seryjnych komponentach tj. sztuczne stawy kolanowe, stopy protezowy czy linery silikonowe. W tym obszarze mamy mnogość rozwiązań, od stawów kolanowych sterowanych mikroprocesorowo po możliwość samodzielnej zmiany stopy protezowej z takiej do codziennego użytkowania na stopę do uprawiania sportu. Powiedziałem na początku rozmowy, że branża jest dość skostniała, ale nie można zapomnieć o kilku miejscach na naszym rodzimym podwórku, które zdecydowanie zasługują na uwagę. W kwestii wykorzystania technologii druku 3D warto wspomnieć o firmie Glaze Prosthetics, oprócz tego cały czas obserwuje rozwój vBionic oraz Aether Biomedical. Każda z tych firm działa na polu protez kończyn górnych, ale wiem od Grzegorza (Glaze Prosthetics), że mają w planach kolejne ambitne projekty. Jeśli chodzi o Proteo to aktualnie skupiamy się na ciągłym ulepszaniu swojego rozwiązania. Pacjent ma też oczywiście możliwość całkowitej personalizacji swojego leja protezowego od wyboru koloru po umieszczenie na nim wzoru z herbem swojego ulubionego klubu sportowego, ale tak jak wspomniałem wcześniej jest to tylko aspekt wizualny. Mamy również w planach projekt z placówką naukową, który mocno rozszerza nasz aktualny sposób tworzenia leja protezowego i wprowadza wiele udogodnień dla pacjenta, jednak jest jeszcze za wcześnie by mówić o jakichkolwiek szczegółach. Osobiście marzy mi się stworzenie protetycznej Tesli i z całych sił będziemy z Maćkiem do tego dążyć.

Co oznacza to dla pacjenta? Czy jest to ekscytujący czas również dla użytkowników protez?

Nie ma wątpliwości, że pacjenci będą największymi wygranymi kolejnych kroków milowych w protetyce, ponieważ to właśnie dla nich tworzymy innowacyjne rozwiązania. Przewrotnie napiszę jednak, że rozwój protetyki powinien być przede wszystkim ekscytujący dla nas, dla osób, które o ten rozwój dbają i które są za to odpowiedzialne. Wydaje mi się, że dla pacjenta najbardziej ekscytującym momentem będzie moment kiedy „zapomni”, że w ogóle używa protezy. Najważniejsze jest żeby osoba po amputacji wróciła do normalnego funkcjonowania, do swoich pasji i mogła się w pełni cieszyć życiem. Oczywiście oprócz protezy niezbędny będzie zawsze odpowiedni proces reedukacji chodu, bo tak naprawdę, dla pacjenta, proteza jest tylko urządzeniem, które rozpoczyna kluczowy etap rehabilitacji i daje możliwość powrotu do pełnej samodzielności. 

To prawda. Miejmy nadzieję, że więcej osób i miejsc zechce wykorzystywać nowoczesne technologie do produkcji protez, dzięki czemu za kilka lat część rozwiązań będzie tylko wspomnieniem. Dziękuję za rozmowę. 

O autorze:

Rafał Pierzchalski (32 l.) – CEO oraz współzałożyciel innowacyjnej firmy PROTEO, która wykorzystuje druk 3D, skan 3D oraz projektowanie wspomagane komputerowo do produkcji leja protezowego. Absolwent Wydziału Mechanicznego Politechniki Łódzkiej. Przez 4 lata pełnił funkcję kierownika działu protez w Wojewódzkiej Poradni Rehabilitacji i Zaopatrzenia Ortopedycznego w Łodzi. Opiekun licznych praktyk studenckich oraz opiekun naukowy prac dyplomowych z zakresu protetyki kończyn dolnych. Współzałożyciel sekcji Widzew Łódź Amp Futbol.


Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *