ケーススタディ: Artec Eva Lite は障害を持つ人々の生活向上に貢献します

ケース概要

課題:障害のある人が標準化された製品を使用できるようにするための新しい方法を見つけます。

ソリューション: Artec Eva Lite、ドラゴンスキン、回転装置

結果：全身と体のさまざまな部分をスキャンしてマスクと手袋をカスタマイズし、2 人の女性の生活の質の向上に貢献しました。

REMAP は、標準化された製造製品を使用するか、国民保健サービス (NHS) などの主流組織を通じて、障害者にカスタマイズされたソリューションを提供する英国のボランティア団体です。 REMAPの常連ボランティアの一人、ビル・フレイザーさんは、インヴァネス近郊のスコットランド高地に住む75歳の引退したエンジニアだ。

ビルは、呼吸補助の問題を抱えるカリスという名の若い女性を助ける方法を探しています。マスクを長時間着用すると顔の形が変化するため、規格化されたマスクを着用すると、大きな違和感が生じます。

アウター・ヘブリディーズ諸島に住む別の女性は、急性皮膚アレルギーのため何年も家事ができなかった。ヘレンは指が欠損した状態で生まれ、皮膚を保護するための標準的な手袋を着用することができません。

プロジェクトが進むにつれて、ビルの問題に対する理解は変化し続けました。彼は長年、この 2 つのプロジェクトを担当してきました。ビルは、変形した顔の正確な形状と障害のある手の正確な外観がわからない限り、最適な解決策を見つけるのは難しいと考えています。 2019 年に、彼は 3D スキャン技術についてさらに学び、Artec 3D ゴールド認定販売代理店である Patrick Thorn & Co. の Patrick Thorn 氏に連絡を取りました。彼らはすぐに、Artec Eva Lite が両方のプロジェクトに取り組むのに最適なツールであることに気付きました。

「REMAPの活動は、慈善寄付と、メンバーの時間と資源の寛大さに完全に依存しています」とパトリック氏は語った。「REMAP は資金不足だったため、スキャナーの高価格が 3D スキャン機器への投資の大きな障害となっていました。」パトリックとビルは協力してカスタムソリューションを設計し、REMAP は割引と年金基金を通じて Eva Lite スキャナーを購入することができました。

Artec Eva Lite は、ベストセラーのスキャナ Artec Eva のよりお手頃なバージョンです。精度は同等ですが、機能は若干少なく、人体の一部など、幾何学的に複雑なオブジェクトの高品質でテクスチャのないスキャンの作成に優れています。 Eva Lite は手頃な価格の製品なので、予算内でプロ仕様の 3D スキャナーを必要とする方に最適です。

パトリックはエヴァ・ライトをスコットランドのエディンバラに連れて行き、そこでビルとREMAPの同僚に会いました。彼らは 1 日かけてトレーニングを行い、Patrick が 3D スキャンの実行方法を実演し、Eva Lite のさまざまな機能について説明し、プロジェクトの目標を達成するために他の 3D スキャンパッケージのファイルを使用できる可能性を提案しました。パトリックが滞在した数日後、ビルはカリスの顔の特徴をスキャンすることに成功し、

ヘブリディーズ諸島、ヘレンの待望の手のスキャンを完了。そしてその前に。ビルはスキャンの経験が全くありませんでした。

カスタマイズされた呼吸マスク

この事件の主人公は、先天性筋ジストロフィーを患うカリスという名の少女です。彼女は一年中車椅子を使う必要があり、日常生活は介護者に完全に依存しています。彼女は何年もの間、呼吸を補助するために人工呼吸器と顔を覆うマスクを必要としていた。カリスは非常に頭が良く、人生で多くの困難に直面しているにもかかわらず、常に人生に対して前向きな姿勢を保っています。彼女は古典文学、美術、映画、演劇、サッカーなど幅広い興味を持っており、常に全力でそれらに参加しています。彼女は最近、オープン大学でクリエイティブライティングと古典学の学士号（優等学位）を取得し、オープン大学の創立50周年記念式典に出席するためにロンドンに招待されたことを光栄に思いました。

残念なことに、長い間マスクを着用していたため、彼女の顔の形は徐々に変化していきました。通常のマスクはぴったりフィットしないため、着用できませんでした。このため、呼吸がますます困難になり、彼女の身体の健康と生活の質に深刻な影響が出ました。この問題に効果的に対処するには、マスクと顔のフィット感を改善する方法を見つける必要があります。

「標準的に製造されるマスクは、頑丈なプラスチックのシェルと、よくできた柔軟なシリコンシールで構成されています」とビルは説明します。「このシールは正常な顔の形にぴったりフィットし、吸入時にマスク内の正圧を維持できます。しかし、カリスの顔の形が変わったため、介護者はマスクを彼女の顔にできるだけフィットさせるために、マスクの両側のストラップを締め続けることしかできませんでした。」しかし、そうすることでマスクによる顔の変形が悪化し、状況はさらに悪化しました。

ビルは2015年から2019年にかけて、カリスに適したマスクシールをデザインしました。しかし、顔の形はまだ変化しているため、現在の漏れの問題についてはどうしようもありません。この問題を解決するために、カリス用にカスタムマスクを作成する必要がありました。しかし、まず彼女の顔をスキャンし、その形状を正確に捉える必要があります。カリスはマスクなしでは呼吸できないため、スキャンのプロセスは迅速に行う必要がありました。

ビルは、Artec Eva Lite を使用して、30 秒以内にカリスの顔の詳細なスキャンをキャプチャしました。マスクのカスタマイズ作業が正式に開始されます。

△標準マスクシェル、カスタマイズされた拡張シェル、シーリングリング

マスクを何度も外して呼吸を妨げないように、彼らはまずカリスの顔のスキャンファイルを3Dプリントに使用しました。マスクのシリコンシールが剥がれていたことが判明した。その後、マスクシェルのエッジを詳細にスキャンします。次に、3D設計ソフトウェアを使用してマスクの外側の延長部分の形状を計算し、元のマスクの端をコンピューター上で修正して、カリスがスキャンした顔の形状に合うようにしました。その後、計算された形状をポリ乳酸を延長として3Dプリントします。最後に、エクステンションの内側を元のマスクに挿入し、エクステンションの端にシリコンシールを挿入します。

△オリジナルマスク（左）とカリス用にカスタマイズされた新しいマスク（右）の比較

これらの変更により、シールが本来の機能を発揮し、カリスの顔にフィットし、ヘッドストラップからの圧力が大幅に軽減されました。呼吸が楽になり、マスクの着用も快適になりました。もちろん、拡張機能とカスタムマスクを完成させる作業はまだ進行中です。

「カリスは、人生の困難にも関わらず、人生に対する前向きで熱心な姿勢を決して失わなかった素晴らしい女の子です」とビルは語った。「スキャナの購入を手伝ってくれたこと、そしてカリスに手を貸してくれたArtecにとても感謝しています。」

△カリスとデイビッド・アッテンボローがロンドンのオープン大学50周年記念ディナーに出席（写真提供：オープン大学）

手袋問題を解決する

Eva Lite のもう 1 つの REMAP 使用例は、英国の辺鄙なアウター・ヘブリディーズ諸島 (ウェスタン・アイルズとも呼ばれる) に住むヘレンさんを支援することです。ヘレンは生まれつき指が数本欠けており、皮膚が非常に敏感です。時々、日常の洗剤、化粧品、ジュース、さらには日光などの化学物質に少しでも触れると、手の皮膚が反応し、以前の病気が再発することがありました。病気が再発すると、一人暮らしのヘレンさんは、手が回復するまで洗濯や掃除、料理ができなくなります。皮膚が回復するまで数週間、アレルギーの原因となる可能性のあるものを避けるように注意する必要があるかもしれません。

△ヘレンさんの手（写真提供：ヘレンさん）

この種の問題は通常、使い捨て手袋や特別な隔離ハンドクリームを使用することで解決できます。ヘレンはこれまで多くの製品を試してきましたが、新しい製品を試すたびに敏感肌が悪化してしまいます。彼女は長年、手袋に頼らざるを得ず、さまざまな標準化されたスタイルを試してきました。「私たちは、綿の手袋を手動で調整したり、使い捨て手袋の指先を切り取って縫い合わせたり、指先を手袋の中に詰めて固定したりするなど、いくつかの方法を試しました」とビルは語った。「しかし、どちらの方法でもうまくいきませんでした。義指を使えばヘレンが普通の手袋をはめられるかどうかも検討しました。」

REMAPは、オーダーメイドの手袋を製作できるかどうかも世界規模で調査したが、価格が高すぎた。ヘレン自身も長年にわたり、可能な解決策を模索してきました。ついに彼女は2018年10月に突破口を見つけ、映画や舞台の特殊効果の制作によく使われる「ドラゴンスキン」と呼ばれるシリコンゴム製品に対して自分の肌がアレルギー反応を起こさないことを発見した。これで、ビルにとって、ドラゴンスキンを使用してヘレンの手袋をカスタマイズする方法を見つけるのが少し簡単になりました。

最初、彼らはヘレンの手の形を再現するために成形用接着剤を使用しようとしました。接着剤が固まったら、ヘレンは型から手を取り出し、型を使って自分の手の型を鋳造します。ヘレンさんは試してみる気はあったものの、REMAP は成形用接着剤に触れることでアレルギーが再発するリスクを負わせたくありませんでした。彼女の手の 3D スキャンがプロジェクトを進める唯一の安全な方法であることがすぐに明らかになりました。ヘレンは非常に遠くに住んでいるため、本土からの途中降機には丸3日かかり、数百ポンドの費用がかかるため、ヘレン近郊の施設でREMAPスキャンを実施したいと考えていました。しかし、そのような組織を見つけることができませんでした。プロジェクトを進めるために、REMAP はヘレンさんの手のスキャンを直接収集する必要がありました。

REMAP は、Patrick から送られてきた Eva Lite を受け取ると、すぐに作業を開始しました。 2019年6月、ビルはアウター・ヘブリディーズ諸島を訪れ、ヘレンと初めて会い、彼女の手の3Dスキャンを完了しました。彼はスキャンしたモデルを修正し、袖口を追加し、ヘレンが手袋を着脱するためのスペースを増やすためにサイズを調整しました。次に、手袋のモデルを 3D プリントしました。

「REMAP は目標を達成するために、しばしば他人の親切心と寛大さに頼っています」とビルは語った。「カスタム手袋の3Dプリントモデルは良い例ですが、3Dプリントは高価です。どの3Dプリンターも大きさが足りないので、手袋は2つの部分に分けてプリントし、それを組み立てなければなりません。」

△ヘレンの手の3Dプリントモデル

「ドラゴンスキンは 2 部構成のシリコンゴムです。硬化する前のシリコンゴム混合物は液体で、平らな表面の最も低い部分に集まります」とビルは説明します。「そのため、金型に追加されたドラゴンスキンの各層が均等に広がり、手袋の厚さが比較的一定になるように、回転テーブルが必要です。」

同時に、Dragon Skin にもさまざまなレベルがあり、それぞれ加硫後の強度と延性が異なります。ヘレンは皮膚アレルギーの検査のためにいくつかのサンプルを受け取りました。彼女はまた、異なるレベルの手袋が保護を提供できるかどうかを評価するために数組の手袋を試し、後にレベル 3 の素材が効果的かもしれないことを発見し、ビルに伝えました。それから彼は、等級や層の異なる手袋を何組か作り、どれが一番うまくいくかヘレンに試してもらうように頼みました。

△回転装置に取り付けられたカスタマイズされた手袋と手の型の最初のバッチ

ヘレンは現在、最初の一群の手袋を受け取って試用中です。一方、チームはまだ最終製品の完成に向けて作業を続けており、彼女はそのギャップを経験しました。「どこから始めたらいいのか分かりません。オーダーメイドの手袋を使うのはとても便利です。指がぶら下がらないし、指が手袋の中に押し込まれて片側が重くなりすぎて滑り落ちることもありません。」とヘレンさんは言いました。

結論マスクと手袋のデザインは現在もさらに最適化が進められています。しかし、一つはっきりしているのは、カリスの顔とヘレンの手はどちらも 3D スキャンで正確にキャプチャする必要があるということです。「Artec Eva Lite スキャナーは私たちにこの技術を提供してくれます」とビルは言います。「このスキャナーとパトリックの継続的なサポートがなければ、両方のプロジェクトでこれほど正確で効率的かつ創造的なソリューションを見つけることは不可能だったでしょう。」

REMAPは今後も、日常生活で困難を抱える国民に対してカスタマイズされたソリューションを提供し、人生で起こり得る問題を克服できるよう支援していきます。残念なことに、資源が乏しい時代にあって、日常生活に困難を抱える人々は企業や商人から十分な支援を受けられていないため、私たちは彼らを助けるために何かをしなければなりません。

「REMAP のような組織で働けること、そして解決がほぼ不可能なほど難しいプロジェクトに携わる機会を得られることをとても嬉しく思っています」とビルは語った。

ケーススタディ: Artec Eva Lite は障害を持つ人々の生活向上に貢献します

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