Il James Dyson Award è un concorso internazionale di design rivolto a studenti e giovani talenti che celebra, incoraggia e ispira le prossime generazioni di ingegneri. Il concorso è promosso dalla Fondazione di James Dyson, a capo della nota azienda di elettrodomestici, e mira a premiare progetti che risolvano una problematica esistente in modo innovativo. A vincere l’edizione italiana del contest 2023 è stato il progetto di produzione additiva D-Pulp. Questo ha l’obiettivo di migliorare l’attuale processo di generazione di protesi mioelettriche per arti superiori tramite l’utilizzo delle tecnologie 3D e di Additive Manufacturing.
Secondo la World Health Organization il numero di amputati di arto superiore nel mondo è destinato a crescere nei prossimi decenni. Oggi, i processi produttivi delle protesi sono principalmente artigianali. I tempi, i costi di produzione e la ripetibilità sono indicativi e possono variare in base a numerosi fattori, quali le condizioni cliniche del paziente, l’esperienza del tecnico ortopedico e le personalizzazioni richieste dal paziente. Abbiamo già parlato più volte dell’utilizzo della produzione additiva nella creazione di protesi e ortesi all’avanguardia, ora il progetto D-Pulp sembra spingersi oltre. Si tratta infatti su un intero processo digitale basato sulla conoscenza di strumenti quali modellazione Nurbs e parametrica, scanner e stampa 3D che si propone di superare i limiti legati al processo artigianale e l’utilizzo di soluzioni e materiali più sostenibili.
Il processo D-Pulp mira a facilitare anche il lavoro dei tecnici.
Ideatore del progetto il designer Simone Perini che ha realizzato il progetto durante i suoi studi presso l’Università Iuav di Venezia in collaborazione con il Centro Protesi Inail. Questa collaborazione è stata fondamentale per studiare prima le criticità del sistema in atto e da lì costruire il nuovo processo D-Pulp. Ma come funziona questo sistema nel dettaglio?
Il sistema D-Pulp si compone di un software con interfaccia semplificata e intuitiva progettata ad hoc per essere gestita interamente dai tecnici ortopedici. Il tecnico, dopo aver generato i calchi dell’avambraccio del paziente, procede con la loro scansione. Questi vengono importati sull’algoritmo e sottoposti ad una serie di modifiche, effettuate dall’esperto, per la generazione del modello 3D. Il tecnico sceglie poi insieme all’assistito il tipo di personalizzazione da applicare, con texture 2D e 3D, e la protesi finale viene stampata in 3D con la tecnologia HP Multi Jet Fusion in PA12 riciclabile.
Il risultato viene fatto testare al paziente e, se necessario, vengono fatti piccoli adattamenti affinché sia più confortevole. Il processo ottimizzato termina con il post-processing della protesi e quindi la lucidatura chimica che rende il prodotto impermeabile e conforme alle normative.
D-Pulp si presenta come il primo sistema innovativo che permette la stampa 3D di protesi mioelettriche di arto superiore, costituite da invasatura e cover, che interessa tutto il processo di generazione della protesi. Secondo gli ideatori del progetto il punto di forza del sistema è la semplicità di utilizzo dell’interfaccia per i tecnici, i quali possono impostare facilmente le caratteristiche della protesi, come la posizione e l’orientamento dei sensori che captano i segnali elettrici dei muscoli (sensori EMG). I vantaggi rispetto al processo produttivo tradizionale delle protesi sono principalmente la creazione di un archivio digitale e la stampa di copie uguali all’originale, la riduzione dei tempi e dei costi nel lungo periodo, l’utilizzo di materiali riciclabili e un’elevata personalizzazione della cover con possibilità di scegliere tra texture preimpostate o anche disegni realizzati dall’assistito. Inoltre, va notato che l’utilizzo di tecnologie additive permette anche di ridurre notevolmente il rischio di infortuni a scapito dell’operatore causati delle lavorazioni manuali.
Per saperne di più sul progetto: QUI.
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Crediti per tutte le foto: D-Pulp
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