Protetyka: design dotarł i tutaj

Przez ostatnie kilkadziesiąt lat branża ortotyczno-protetyczna miała ręce pełne pracy. Od masywnych, drewnianych lejów protezowych po cienkościenne wydruki 3d, od 10-cio kilogramowych aparatów szynowo-opaskowych po zgrabne ortezy KAFO z prepregu, ważące mniej niż 1kg. Skupienie się na funkcjonalności sprzętu ortopedycznego i wygodzie użytkowników przyniosło swoje rezultaty: pacjenci mają szeroki wybór pod kątem komfortu, poziomu aktywności oraz dopasowania zaopatrzenia ze względu na rodzaj i zaawansowanie schorzenia. Co jednak z aspektami wizualnymi? Czy branża O&P skupia się na wyglądzie produkowanego sprzętu? 

Proteza kończyny górnej zaprojektowana przez Oliwię Otrębę do konkursu firmy Glaze Prosthetics [2018r.]

Jeszcze kilka lat temu odpowiedź brzmiałaby ‘zdecydowanie nie’. Działka ortotyczno-protetyczna przeżywa jednak w tym momencie rozkwit w dziedzinie designu, estetycznych rozwiązań i personalizacji pod kątem klienta. Właśnie dlatego w naszej branży pojawiła się Oliwia Otręba, która jest absolwentką kierunku wzornictwo na ASP w Katowicach. Zajmuje się projektowaniem CAD w protetyce, m.in. lejów protez kończyn dolnych oraz wykonywaniem indywidualnych projektów dla pacjentów. W swoim portfolio ma wiele różnorodnych projektów. Od koncepcji zdobień porcelany, które zostały wyróżnione w konkursie organizowanym przez Porcelanę Bogucice, przez zabawkę sensoryczną dla dzieci aż do projektu z branży protetyki, który został zaprezentowany na największych targach druku 3D w Polsce – “Dni Druku 3D” w Kielcach w 2019 roku. 

➔ Skąd studentka ASP znalazła się w tej branży? 

➔ Czy jest przyszłość w personalizacji sprzętu ortopedycznego pod kątem estetycznym? 

➔ I kto najwięcej na tym skorzysta? 

W poniższym wywiadzie znajdziecie inspirujące wskazówki dla projektantów chcących spróbować swoich sił w tej dziedzinie oraz praktyczne informacje dla pacjentów szukających nowych rozwiązań.

Powiedz nam proszę skąd studentka wzornictwa/projektantka znalazła się w tak przyziemnej branży? Jakie były Twoje początki?

Wszystko zaczęło się od przygotowania projektu na konkurs, w ramach zajęć w Pracowni Projektowania Produktu na drugim roku studiów. Zadanie polegało na zaprojektowaniu atrakcyjnej (pod względem wizualnym i funkcjonalnym) protezy przedramienia. Moją pracę konkursową zobaczył Rafał Pierzchalski z Proteo. Skontaktował się ze mną i tak rozpoczęliśmy współpracę. Odbyłam wakacyjne praktyki w firmie Rafała w Łodzi, gdzie uczyłam się wszystkiego od podstaw. Było to dla mnie nowe, bardzo ciekawe doświadczenie, które dało mi wiele korzyści w dalszym rozwoju. Moja współpraca z Proteo w dalszym ciągu coraz bardziej się rozwija. Zachęcam wszystkich młodych projektantów do brania udziału w konkursach i też do pokazywania swoich prac, zamiast chowania ich w szufladach czy na dyskach. Nie trzeba wygrać konkursu, samo uczestnictwo potrafi otworzyć wiele drzwi. Tak samo jak w przypadku praktyk i stażów, z których można bardzo wiele wyciągnąć i zdobyć praktyczne doświadczenie.

Cover protezy kończyny dolnej w wykonaniu Oliwii Otręby dla firmy Proteo

To prawda i świetnie wygląda w CV! A co robisz na co dzień w swojej pracy?

Tworzę projekty, które nie tylko umożliwiają powrót do sprawności i samodzielności osobie po amputacji, ale także sprawiają, że pacjenci czują się lepiej pod względem psychicznym w swoich protezach. W mojej pracy staram się przede wszystkim kierować empatią i potrzebami użytkownika. To wszystko jest możliwe dzięki personalizacji protez, którą zapewnia technologia druku 3D. 

Jak myślisz, czy osoby, którym zależy na wizualnym aspekcie swojej protezy to tylko wąska garstka użytkowników? Czy może w dalszym ciągu pacjenci chcą raczej ukryć swoją amputację niż pochwalić się protezą?

Każdy pacjent jest inny, jednak myślę, że większości zależy na tym, aby dobrze czuć się w swojej protezie. Jest to powiązane z kontekstem kulturowym – w kulturze konsumpcyjnej zawarty jest wzorzec ideału młodości i piękna, w który ciężko wpasować się osobom po amputacjach. Aspekt wizualny protezy na pewno pomaga w lepszym komforcie psychicznym. Sądzę, że pacjentów można podzielić na dwie grupy – jeśli chodzi o wizualny aspekt protezy. Pierwsza – osoby, które chcą, aby proteza w maksymalnym stopniu była odwzorowaniem zdrowej kończyny. Należą do niej osoby, jak wspomniałaś – które raczej chcą ukryć swoją amputację. Oraz druga grupa, gdzie pacjenci chcą “poszaleć” i mieć wyjątkową, przyciągającą wzrok protezę. 

I podejrzewam ta druga grupa rośnie z każdym rokiem. A o jaką personalizację proszą zazwyczaj pacjenci?

W większości jest to jeszcze odwzorowanie zdrowej kończyny. Są też pacjenci, którzy chcą mieć na protezie swoje ulubione symbole związane np. z drużynami sportowymi, serialami. Są to wzory miejscowe, które występują np. tylko z przodu albo z tyłu protezy. Zdarzają się też projekty pokrywające całą powierzchnię nakładek kosmetycznych. 

Czy są jakieś powtarzające się zapytania pacjentów, których nie można wykonać stosując metodę druku 3D?

Nie kojarzę, żeby było coś, czego nie byliśmy w stanie wykonać. Jednak bazujemy  nie tylko na samym druku 3D. Jeśli pacjent chce jakieś ekstra wykończenie – brokatowe czy metaliczne to trzeba polakierować wydruk. W przypadku protez, produkt wyciągnięty prosto z drukarki jeszcze nie daje szerokich możliwości wykończenia powierzchni. Idealny będzie moment, w którym od razu z drukarki 3D wychodzi pożądany efekt. 

“…w kulturze konsumpcyjnej zawarty jest wzorzec ideału młodości i piękna, w który ciężko wpasować się osobom po amputacjach. Aspekt wizualny protezy na pewno pomaga w lepszym komforcie psychicznym.”

Tego nie może doczekać się nie tylko nasza branża, ale cały świat! : ) A czy Twoi znajomi ze studiów dziwią się, gdy mówisz czym się zajmujesz? A może część osób również odnalazła się w medycznej działce?

Nie tylko znajomi ze studiów, raczej wszyscy, którym mówię czym się zajmuję. Mało osób kojarzy wzornictwo z działką medyczną. W ogóle mam wrażenie, że mało osób wie, czym jest wzornictwo. Pamiętam jak w liceum (ukierunkowanym pod kątem przedmiotów ścisłych) rozmawialiśmy ze znajomymi na temat przyszłych studiów. Kiedy powiedziałam, że chcę iść na wzornictwo, to koleżanka zapytała czy po tym kierunku będę robić wzorki na różne przedmioty. Zdecydowanie wzornictwo to szersza dziedzina niż same wzorki ; ) Wracając do pytania – znam kilka osób po wzornictwie, które projektują sprzęty medyczne. Dla mnie jest to ciekawa dziedzina, ponieważ zawsze chciałam tworzyć coś, co jest niezbędne dla człowieka, co znacznie wpływa na poprawę jakości życia. Projektowanie urządzeń zapewniających możliwość samodzielnego funkcjonowania osobom po amputacji daje dużą satysfakcję. Nigdy nie zapomnę tego uczucia, które towarzyszyło mi w momencie, gdy zobaczyłam, że coś, co stworzyłam faktycznie pomaga pacjentowi w codziennym życiu. 

Na co dzień zajmuję się ortotyką i mogę tylko powiedzieć, że w pełni podpisuję się pod tym, co właśnie powiedziałaś. To wspaniałe uczucie. Serdecznie dziękuję za rozmowę i mam nadzieję, że nasza branża coraz częściej i chętniej będzie stawiać na wizualny aspekt protez i ortez.

O autorze:

Oliwia Otręba – absolwentka wzornictwa na  ASP w Katowicach. Dyplom licencjacki zrealizowała w Pracowni Projektowania Produktu. Tematem projektu było “Stanowisko wspomagające skan 3D w protetyce kończyn dolnych”. Współpracuje z firmą PROTEO, tworząc spersonalizowane projekty protez kończyn dolnych. Zainteresowana projektowaniem skoncentrowanym na środowisku i planecie.

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.