WDIとガーナが協力し、医療資源が限られた地域向けに3Dプリントの手のリハビリテーション機器を開発

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-9-16 09:12 に最後に編集されました

南極クマの紹介:低所得国および中所得国では、質の高いリハビリテーションサービスへのアクセスが制限されることがよくあります。ガーナだけでも、約 65 万人が手や手首の負傷に悩まされていますが、必要なリハビリテーションケアを受けているのは 50% 未満です。ヘルスケアにおけるこの大きなギャップを埋めるために、ミシガン大学のウィリアム・デイビッドソン研究所 (WDI) は、大きな影響を与えることが期待される低コストの 3D プリント手のリハビリテーションデバイス、GripForté を開発しました。

低価格の 3D プリント手のリハビリテーションデバイスガーナでは、手や手首を負傷した多くの人々が、医療費、専門機器の不足、物流上の困難さなどの理由で、日常生活に必要な治療を受けるのに苦労しています。適切なリハビリテーションがなければ、これらの人々は仕事や日常の活動を行う能力に影響を与える継続的な痛みと障害に直面します。

GripForté は軽量かつ手頃な価格に設計されており、重さはわずか 0.7 kg、製造コストは 14.77 ドル (約 107 人民元) で、患者が手や手首のリハビリ中に握力、曲げ力、つまむ力を高めることができます。交換可能な 3D プリント抵抗スプリングを備えており、患者のニーズに合わせてリハビリテーションを調整できます。この装置の開発により、ガーナのリハビリテーション患者にとってより信頼性が高く手頃なソリューションが提供され、手の機能回復と生活の質の向上に役立ちます。

GripForté のような低コストの 3D プリント手のリハビリテーションデバイスにより、ガーナのリハビリテーション患者はより良い治療を受け、痛みを軽減し、生活機能を向上させることができます。この革新的な解決策は世界中で再現される可能性があり、他の低所得国や中所得国の回復中の患者に希望とより良い生活の機会をもたらします。

ミシガン大学工学部
GripFortéが開発された理由

この装置はもともとミシガン大学の学生チームによって考案され、同大学と WDI の緊密な共同作業の成果です。ガーナでは低価格の手と手首のリハビリテーション機器に対する医療ニーズが満たされていないことがわかり、同大学の機械工学部の学生チームが最初のプロトタイプの設計に取り組みました。

このプロジェクトでは、ガーナの理学療法およびリハビリテーション（PM&R）医師の貴重な意見が考慮されました。同時に、WDI は別の学生インターンチームを調整してガーナの市場分析を実施し、毎年何十万人もの人々が手や手首の負傷を負っていることを明らかにしました。この説得力のあるビジネスケースは、手頃な価格で効果的なソリューションの緊急の必要性を強調しています。

GripForté のオリジナルプロトタイプは革新的ではありましたが、克服すべき課題がいくつかありました。製造コストは1台あたり1,477ドルで、その主な理由は木製の構造で、デバイスの重量も重くなるためです。さらに、このプロトタイプは、さまざまなエクササイズの抵抗を生み出すためにゴムバンドを使用しています。一方、輸入コスト、限られた現地需要、経済的制約などの要因により、この材料はガーナでは広く使用されていません。

こうしたコストと材料の制限に直面して、WDI は代替の設計ソリューションを模索しました。ミシガン大学工学部の航空宇宙エンジニア2名が、3Dプリント技術を使用してデバイスを再設計するよう依頼されました。主な貢献者の一人は、今年初めに同大学のWaas研究グループおよびWDIで働いていたDavid Sharp氏です。シャープ氏は、航空宇宙工学の名誉教授であるアンソニー・ワース氏の指導の下、ガーナの患者の独自のニーズを満たす軽量で手頃な価格のプロトタイプの設計に尽力しました。

この協力的な問題解決アプローチを通じて、チームはデバイスのコストと重量を大幅に削減することができ、現在のより使いやすい Grip Forté プロトタイプが誕生しました。

WDI会長のポール・クライド氏（左）とミシガン大学工学大学院生のデイビッド・シャープ氏は、低コストの3DプリントハンドリハビリテーションデバイスGripFortéの開発に取り組んでいる。
ミシガンからガーナへ

WDI は、同大学のグローバルヘルスデザインプログラム、航空宇宙工学部、ガーナの医師と連携し、ガーナのリハビリ施設での商品化を視野に入れ、デバイスの設計を積極的に繰り返しています。最新のプロトタイプは3Dプリント技術を使用して製造され、サハラ以南の国々で実地テストが行われています。

同組織は将来の計画の一環として、デバイスをより使いやすく、ユーザーフレンドリーなものにすることを目指している。彼らは、製造コストを1台あたり10ドル未満に削減し、重量を1ポンド（0.45kg）未満に減らして、より持ち運びやすくしたいと考えています。

さらにWDIでは、機器本体だけでなく、組み立てに必要なボルトや、より弾性の高いバネにも3Dプリントを適用する予定だ。これにより、生産プロセスが簡素化され、コストが削減される可能性があります。これらの進歩に加えて、WDI はさまざまな新しいエクササイズを可能にする代替パネルを追加することでデバイスの機能を拡張する予定です。環境の持続可能性の観点から、コストと廃棄物を削減するために、製造工程でポリエチレンテレフタレートなどのリサイクル材料を使用する可能性も模索しています。

医療資源が限られている国では、3D プリント技術の柔軟性とカスタマイズ性が、人生を変えるようなイノベーションにつながる可能性があります。このテクノロジーは、医療提供者が質の高いケアを提供するためのツールを装備するための、費用対効果が高くスケーラブルな方法を提供します。したがって、WDI の GripForté は、テクノロジーを人類の利益のためにどのように応用できるかを示す素晴らしい例です。

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