Urazy głowy, mózgu i kręgosłupa są poważnymi uszkodzeniami, wymagającymi długiej rekonwalescencji. Doktor w dziedzinie inżynierii biomedycznej na szkockim University of Glasgow opracowała nową metodę prowadzenia badań EEG, która ma zwiększyć efektywność diagnozowania i pomóc w szybkim powrocie do sprawności po tego typu urazach.
Nina Petric-Gray, korzystając z technologii druku 3D, stworzyła zestaw słuchawkowy do EEG (elektroencefalografii), który ma poprawić efektywność diagnozowania i rehabilitacji. Elektroencefalografia to nieinwazyjne badanie, które służy w diagnostyce schorzeń mózgu. Za pomocą specjalnych elektrod, umieszczonych na skórze głowy, analizuje się zmiany potencjału elektrycznego, wywołane przez neurony kory mózgowej. Pomaga to zlokalizować patologiczne regiony mózgu i monitorować pracę mózgu w trakcie różnych czynności, a także w czasie operacji na tętnicy szyjnej czy sercu.
Wykorzystując drukarkę HP Multi Jet Fusion (MJF) 4200 i oprogramowanie do projektowania 3D Fusion 360 – Autodesk, Petric-Gray stworzyła funkcjonalny zestaw słuchawkowy do monitorowania i rejestrowania aktywności elektrycznej mózgu EEG. System jest także zdolny do wysyłania sygnałów elektrycznych, w celu stymulowania reakcji na bodźce zewnętrzne u pacjentów po urazie ośrodkowego systemu nerwowego. Głównym założeniem tego projektu jest przywrócenie sprawności funkcji dłoni u pacjentów z uszkodzeniami neurologicznymi, przeprowadzone poza szpitalem. Dzięki impulsom elektrycznym wysyłanym z urządzenia przez elektrody, wywoływane są ruchy rąk. Sprzyja to rehabilitacji sparaliżowanych pacjentów, po urazie ośrodkowego układu nerwowego.
U pacjentów odbywających rekonwalescencję w szpitalu obserwuje się dłuższy czas powrotu do zdrowia niż u tych przebywających w domu. Obecnie, leczenie pacjentów po urazach neurologicznych nie może odbywać się poza ośrodkiem rehabilitacyjnym czy szpitalem. Dzięki nowemu projektowi Petric-Gray zdalna rekonwalescencja będzie możliwa. Druk 3D otwiera wiele możliwości na nowoczesne sposoby leczenia, dostosowane do potrzeb pacjenta.
Zaprojektowany zestaw słuchawkowy charakteryzuje się skomplikowaną geometrii, dlatego członkowie projektu zdecydowali się na technologie druku 3D. Używając systemu produkcyjnego HP, działającego w technologii MJF udało się uzyskać skomplikowane struktury i gładkie wykończenie powierzchni.
Zestaw słuchawkowy do EEG powstał poprzez modyfikację typowych słuchawek gamingowych. Do ich projektu zostały dodane zostały elektrody. Następnie, ulepszając i dostosowując kolejne prototypy urządzenia, otrzymano zintegrowany zestaw słuchawkowy składający się z ramy i elektrod. Następnie, 15 iteracji projektowych, wykonanych z różnych materiałów, mogło zostać poddane testom na zdrowych pacjentach. Planowane są także bardziej złożone i specjalistyczne badania medyczne, aby urządzenie mogło być używane w leczeniu pacjentów.
Druk 3D w medycynie ma za zadanie poprawić jakość życia ludzi, poprzez leczenie, które jest ściśle dostosowane do potrzeb pacjenta. Dzięki technologii 3D można przenieść niektóre sprzęty w domowe zacisze, co pomaga w szybszym powrocie do zdrowia. Oprócz tego prototypowanie nowych urządzeń medycznych staje się znacznie łatwiejsze i szybsze, a zużycie materiału mniejsze, niż w przypadku tradycyjnych prototypów. Dodatkowo, czas oczekiwania na element jest znacznie krótszy.
Źródło: 3dprint.com
