Bodo Hoenen, отец 5-летней девочки, использовал 3д печать при создании роботизированного локтя для своей дочери Lorelei, после того, как ей был поставлен диагноз AFM (острый вялый миелит — редкая болезнь, вызывающая у детей паралич). Ребенок почти не контролирует верхнюю часть левой руки, но напечатанный протез помогает в реабилитации.

Хорошее самочувствие детей является приоритетом для каждого родителя. Поэтому когда молодой и здоровой девочке стало настолько плохо, что она больше не смогла двигаться и с трудом дышала, ее отец по-настоящему испугался. Виной всему стала болезнь, которая привела к почти полному параличу ее левой руки. К сожалению, успех в восстановлении организма после AFM бывает редко, но отец не отчаялся и неустанно работал, чтобы помочь вернуть Лорелее большую часть её прежней силы, по крайней мере насколько это возможно.


«Моя дочь получила редкое заболевание — вирусную инфекцию, вызвавшею опухоль на позвоночнике и мозге», — пишет Бодо. «За несколько часов она превратилась из дерзкой и игривой девочки в ребенка, который мог только дышать, чье тело было парализовано. К тому времени, когда я привез её в больницу, она уже утратила контроль над своей левой рукой, а основные мышцы были серьезно ослаблены. Вскоре она не смогла ходить, стоять или сидеть, и все силы тратила только на то, чтобы дышать и говорить.»

Увлеченный современными технологиями, отец решил помочь девочке по-своему, сделав для нее локтевой протез. Еще более невероятно то, что ему удалось привлечь интерес к своему проекту. Простые люди и эксперты со всего мира с радостью делились знаниями и идеями, участвуя в реализации задумки. Сейчас устройство использует миоэлектрическую систему датчиков для обнаружения слабых сигналов от бицепса и трицепса, что управляют исполнительным механизмом, который перемещает руку девочки, помогая ей снова учиться нормальным движениям.


Создание протеза стало большой проблемой. Во-первых, устройство должно было оставаться невероятно легким, ведь Лорелее всего пять лет, а ее ослабленная конечность может принять только небольшое количество лишнего веса (около 150 грамм). Во-вторых, привод должен быть достаточно мощным, чтобы заставлять двигаться примерно 400 граммовое предплечье девочки. В-третьих, минимальное время работы должно составлять около пяти часов, что идеально для ежедневного использования.

Отец и дочь смело взялись за дело, выискивая информацию по всему интернету. Они выяснили все о том, как люди принимают мышечные сигналы и используют их для перемещения вещей. Вскоре к ним присоединились и другие энтузиасты. Одни помогли с 3д сканированием руки, чтобы установить форму и размеры проблемной конечности. Вторые (компания из Канады) разработали ряд приводов в качестве прототипа.


«Через несколько недель у нас появилось довольно хорошее представление обо всех компонентах, необходимых нам, чтобы получить что-то работающее», — вспоминает Бодо. «С ограниченным бюджетом мы пошли в магазин и купили Arduino, ЭКГ плату, различные датчики и крепления, чтобы проверить все это».

Ранние версии напечатанного протеза имели свои недостатки. Когда Бодо и Лорелея опробовали датчики EMG на одном из первых прототипов, они обнаружили, что мышечные сигналы от поврежденной руки почти полностью теряются в шуме. Из-за этой проблемы семейному дуэту пришлось все поменять, реализовав связку из семнадцати умных сенсоров с системой машинного обучения для поиска сигналов, предоставленных еще одной заинтересованной фирмой.

Новейшая модификация протеза была собрана с помощью компании Fischer Technik из Германии. После того, как проект был завершен, семья напечатала решетку из PLA, которая была смоделирована на основании результатов 3д сканирования руки. Эту решетку затем погрузили в кипящую воду для размягчения, а затем сформовали в соответствии с требованиями.

Удивительно, но подвижность руки начала понемногу возвращаться. Еще более удивительна та степень участия, которую продемонстрировали люди, чтобы помочь совершенно незнакомой им девочке. «Мы надеемся, что в ближайшее время этот прототип будет достаточно надежным, чтобы поделиться им с тысячами детей, таких же как Лорелея.»