3D Scanner & 3D Printer สร้างอุปกรณ์ช่วยเหลือทางการแพทย์

สำหรับ Content นี้เราจะมาเผยแพร่ Project ดีๆ ในประเทศญี่ปุ่นกันครับ สำหรับการทำอุปกรณ์ช่วยผู้ป่วยในส่วนของการเคลื่อนไหวในส่วนต่างๆของร่างกายโดยจะมาแชร์ให้เห็นว่า ในต่างประเทศก็ใช้เครื่อง 3D Scanner และ 3D Printer ในการทำงานช่วยเหลือทางการแพทย์ได้จริง และตอบโจทย์การทำงานได้เร็วมากครับ สำหรับข้อมูลของเจ้าของ Content นี้

• สถานที่ : Kanagawa Rehabilitation Center (ศูนย์ฟื้นฟู คานางาวะ)
• ประเทศ : Japan (ญี่ปุ่น)
• ความต้องการในโครงการ : ปรับแต่งอุปกรณ์ช่วยเหลือในส่วนต่างๆของร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• อุปกรณ์ที่ใช้งาน : EinScan H 3D Scanner , FDM 3D Printer
• ผลลัพธ์ที่ได้สำหรับโครงการนี้
  ● ลดความซับซ้อนในการสร้างของกระบวนการจำลองอุปกรณ์ช่วยเหลือโดยไม่สร้างภาระให้กับผู้ป่วย
  ● ลดเวลาในการผลิตอุปกรณ์ช่วยเหลือ

Kanagawa Rehabilitation Center (ศูนย์ฟื้นฟู คานางาวะ)

นักกิจกรรมบำบัด Ms.Aiko Ichiki และวิศวกรการฟื้นฟูสมรรถภาพร Mr.Kenta Matsuda

ความเป็นมาโครงการ

ศูนย์ฟื้นฟูคานางาวะก่อตั้งขึ้นในเมืองอัตสึงิในปี 1973 สถานสงเคราะห์แห่งนี้มีการฟื้นฟูที่ครอบคลุม สนับสนุนความพยายามด้านการแพทย์และสวัสดิการของจังหวัดในท้องถิ่น พวกเขาร่วมกันสนับสนุนการกลับเข้าสังคมของผู้ป่วยมากกว่า 90,000 ราย

เพื่อปรับปรุงคุณภาพการดูแลและช่วยเหลือผู้พิการ ศูนย์ฟื้นฟูคานางาวะได้ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้น พวกเขาเลือกใช้ สแกนเนอร์ 3 มิติ EinScan H ของ SHINING 3D และเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ระบบ FDM 3D Printer เป้าหมายคือการสร้างอุปกรณ์ช่วยเหลือที่ปรับเข้ากันให้พอดีได้กับร่างกายของผู้ป่วย หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีช่วยเหลือ เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ป่วยแต่ละราย

ตัวอย่างบางส่วนของอุปกรณ์ช่วยเหลือที่ขึ้นรูปด้วย 3D Printer และ 3D Scanner

• ความท้าทายกับการผลิตอุปกรณ์ช่วยเหลือด้วยเทคโนโลยีทั้งหมดของ Fabrication

ก่อนที่จะนำเครื่องสแกน 3 มิติและเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาใช้กับกระบวนการทั้งหมด ทีม Kanagawa Rehabilitation พบกับความท้าทายหลัก 2 ประการ

การสร้างงานออกแบบที่สลับซับซ้อนด้วยขนาดที่ปรับให้เหมาะสมนั้นเป็นเรื่องยาก

 

“เมื่อเราได้รับคำขอจากคนไข้ว่า อุปกรณ์ช่วยเหลือของฉันพัง โปรดสร้างชิ้นที่เหมือนเดิม หรือ ดีกว่า’ เป็นเรื่องยากมากที่จะทำอุปกรณ์ช่วยเหลือแบบแฮนด์เมด หรือ ทำมือ ดั้งเดิมแบบเดียวกัน แม้แต่นักบำบัดที่มีประสบการณ์ก็ไม่สามารถทำให้เป็นแบบเดียวกันได้ ยิ่งสินค้ามีความเฉพาะตัวมากเท่าใดก็ยิ่งต้องใช้เวลาในการผลิตมากขึ้นเท่านั้น เรามีความปรารถนาที่จะแก้ปัญหานั้นด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง” คุณอิจิกิ นักกิจกรรมบำบัดอธิบาย

ในทางกลับกัน ผู้ป่วยมักจะรู้สึกไม่สบายและลำบากในการอยู่นิ่งระหว่างการปั้นปูนปลาสเตอร์แบบดั้งเดิม แม้แต่ผู้ป่วยที่เป็นผู้ใหญ่บางคนก็กังวลระหว่างการพันพลาสเตอร์ไปที่อวัยวะ

 

• ใช้ 3D Scanner ช่วยในการสแกนชิ้นงาน และ ขึ้นรูป 3 มิติด้วย 3D Printer ขึ้นรูปอุปกรณ์ช่วยเหลือ

การนำเครื่องสแกนและเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาใช้ได้ก่อให้เกิดประโยชน์มากมายแก่ศูนย์ฟื้นฟูคานางาวะ

ประการแรก การสแกน 3 มิติที่ถูกต้องของชิ้นส่วนร่างกายของผู้ป่วยและอุปกรณ์ช่วยเหลือ ช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการจำลองอุปกรณ์ช่วยเหลืออย่างมาก สแกนเนอร์ 3 มิติสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า (และแม่นยำกว่า) มากกว่าการวัดด้วยมือ เพราะความพร้อมใช้งานของข้อมูลที่เพิ่มขึ้น ด้วยความแม่นยำ 0.05 มม. หรือ 50 ไมครอน และความแม่นยำเชิงปริมาตร 0.1 มม./ม. EinScan H จะสร้างพอยต์คลาวด์ (Point Cloud) หนาแน่น รวมไปถึง Polygon การปรับเปลี่ยนหรือออกแบบบนโมเดล 3 มิติที่ถูกต้องทำให้การลองผิดลองถูกนั้นกลายเป็นเรื่องง่าย

ประการที่สอง การสแกน 3 มิติช่วยให้สามารถวัดผู้ป่วยได้อย่างสะดวกสบายและไม่ต้องสัมผัสตัว EinScan H ซึ่งเป็นเครื่องสแกน 3 มิติแบบมือถือแบบไฮบริด ใช้แสง LED สีขาวและแสงอินฟราเรด ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ด้วยความเร็วในการสแกนสูงถึง 1.2 ล้านจุดต่อวินาทีและ FOV (ขอบเขตการมองเห็น) ขนาดใหญ่ 420*440 มม. EinScan H สามารถจับภาพส่วนต่างๆ ของร่างกายได้ในเวลาอันรวดเร็ว

สแกนแขนของผู้ป่วยโดยใช้เครื่องสแกน EinScan H 3D Scanner

Software นี้ยังมีอัลกอริทึมการปรับตำแหน่งที่เหมาะสม ซึ่งจะชดเชยการเคลื่อนไหวเล็กน้อยทีเกิดขึ้นจากการสั่นไหวของผู้ที่ถูกสแกนได้โดยอัตโนมัติ ด้วยกล้องสีในตัวของสแกนเนอร์ การสแกนที่ได้จึงมีความน่าเชื่อถือและมีสีเหมือนภาพถ่าย

ประการสุดท้าย ด้วยการใช้ซอฟต์แวร์การออกแบบในการทำงานด้าน Fitiing หรือ Reverse Engineering กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทำให้ Kanegawa Rehabilitation Center สามารถลดเวลาในการผลิตได้ อุปกรณ์ช่วยเหลือการพิมพ์ 3 มิติภายในช่วยให้ผู้ป่วยบรรเทาได้เร็วขึ้นและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการออกแบบซ้ำ

วิศวกรนักออกแบบ Mr.Kenta Matsuda กำลังออกแบบการทำ Fitting และ Reverse Engineeringที่ได้ไฟล์ .STL มาจาก 3D Scanner กับโปรแกรม Rhino Ceros 3D

อุปกรณ์ช่วยเหลือที่ขึ้นรูปจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ติดตั้งบนปากกากับอวัยวะส่วนนิ้วของผู้ป่วย

บทสรุป

ด้วยการรวมการสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติเข้ากับกระบวนการทำงาน ศูนย์ฟื้นฟูสมรรถภาพคานางาวะ สามารถแก้ไขจุดบกพร่องได้ การผลิตเทคโนโลยีช่วยเหลือแบบดั้งเดิมเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ยาวนานสำหรับช่างเทคนิค และบางครั้งอาจทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบาย โดยเฉพาะเด็กๆ และ ผู้ชรา

การสแกน 3 มิติด้วย EinScan H ช่วยให้ทีมงานสามารถมอบประสบการณ์ที่สนุกสนานมากขึ้นสำหรับทั้งสองฝ่าย ในขณะที่ให้ข้อมูลมากกว่าการวัดแบบดังเดิม การพิมพ์ 3 มิติทำให้อุปกรณ์ช่วยเหลือมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในแง่ของการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว และทำให้ผู้ป่วยสามารถรับอุปกรณ์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีล้ำสมัยทั้งสองนี้ช่วยให้ Kanagawa Rehabilitation Center มีภารกิจในการจัดหาอุปกรณ์ช่วยเหลือส่วนบุคคลที่มีประสิทธิภาพ