PSYONIC, Protez Tasarımını 21. Yüzyıla Getiriyor

PSYONIC kurucusu ve CEO'su Dr. Aadeel Akhtar, ailesiyle Pakistan'ı ziyaret ettiğinde ve ilk defa ampüte bir kişiyle tanıştığında yedi yaşındaydı. Küçük kız onunla aynı yaştaydı ancak onun erişebildiği sağlık hizmetlerine erişimi yoktu.

"Uzuv eksikliği olan biriyle ilk kez o zaman tanıştım. Benimle aynı yaştaydı, yoksulluk içinde yaşıyordu, sağ bacağı yoktu ve değnek olarak kırık bir ağaç dalı kullanıyordu." Bu deneyim Akhtar'ı derinden etkiledi. Tıbbi alana girmesi ve 2015 yılında San Diego, Kaliforniya'da PSYONIC'i kurması için ona ilham verdi. Misyon: Herkes için uygun fiyatlı, gelişmiş biyonik teknolojileri geliştirmeye yardımcı olmak.

Protezler binlerce yıldır kullanılıyor. Nitekim bugün kullanılan bazı protezler Amerikan İç Savaşı döneminde tasarlandı. Protez tasarımındaki temel zorluklardan biri işlevsellik, dayanıklılık ve erişilebilirliği dengelemektir. Araştırma prototipleri genellikle olasılıkları gösterse de bu prototipleri güvenilir, üretilebilir ürünlere dönüştürmek tamamen farklı bir zorluk teşkil ediyor. Araştırma odaklı yenilikçi protez üreticisi bu geçişi birinci elden deneyimledi.

PSYONIC'in en önemli cihazı olan Ability Hand'in, laboratuvar konseptinin ötesine geçmesi gerekiyordu. Hassas hareket ve kolay bakım imkanı sağlarken darbelere, tekrarlanan hareketlere ve günlük yaşamın öngörülemezliğine dayanmak zorundaydı.

PSYONIC'in ilk aşamalardaki protez el prototipi işlevseldi ancak üretime hazır olmaktan uzaktı. "Aklınızda canlandırmanız gerek; o zamanlar Ability Hand'in prototipi, normal bir insan elinin üç katı büyüklüğündeydi," diyor Akhtar. Ayrıca ilk prototipin karmaşık ve yönetilmesi zor olduğunu, birçok yerden kabloların çıktığını ve cihazın devre tahtalarına (yeniden kullanılabilir, lehimsiz prototip platformu), harici güç kaynaklarına ve nihayetinde bir duvar prizine bağlandığını açıkladı.

Bu ilk sistemden ticari bir ürüne geçmek için disiplinli mekanik iyileştirme gerekiyordu. Ekip, tekrarlanan kullanıma karşı yapısal dayanıklılık sağlamak zorundaydı. Akhtar, "Parmak kemiklerimizin 350.000 bükme ve uzatma döngüsüne dayanacağından emin olmak zorundaydık," diyor. 

Darbeye dayanıklı olması da eşit derecede önemliydi. Akhtar şöyle diyor: "Parmaklar son derece esnek; Ability Hand'i duvara fırlatabilirim. Bu darbeye dayanabilir." Daha da ekliyor, "Onu evimin çatısından, yaklaşık 10 metre yükseklikten düşürmeyi denedim. Üzerine bastım. 10 dakikalığına çamaşır kurutma makinesine koydum ve buna da dayandı!"

Mühendislik gereksinimi ortadaydı: Ability Hand'in hem tekrarlanan iç gerilimlere hem de öngörülemeyen dış kuvvetlere dayanması gerekiyordu.

PSYONIC, bu kısıtlamaları karşılamak için Ability Hand'in her bileşenini ve çevre birim bileşenlerini SOLIDWORKS®'te tasarladı. Akhtar şöyle diyor: "El için tasarladığımız her bir bileşeni ve tüm çevre birim bileşenlerini SOLIDWORKS'te tasarladık. Binlerce yineleme gerçekleştirdik." Bu yinelemelere, çok sayıda mekanik konseptin test edilmesi dahildi. Ekip, yüzlerce tasarım konsepti oluşturdu ve 3D baskıyla birçoğu ilk testi geçemeyen çok sayıda prototip üretti.

Mekanik hareket, SOLIDWORKS Simulation araçlarıyla değerlendirildi. Akhtar ekliyor: "Mekanik eklemler için çok fazla sayıda simülasyon gerçekleştiriyoruz. Kinematiğin doğru olduğundan ve kullanıcılarımıza en yüksek işlevselliği sunabilmek için hareket aralığının maksimum düzeyde olduğundan emin olmak istiyoruz."

PSYONIC'in lansmanında profesyonel tasarım araçlarına erken erişim önemli bir rol oynadı. Akhtar, Startup'lar İçin SOLIDWORKS Programının, kendi imkanlarıyla ilerleyen bir ekibin işe koyulmasını sağlama açısından kritik önem taşıdığını belirtiyor.

Mühendislik açısından dayanıklılık, ticarileşmenin yalnızca bir parçasıdır. Klinik açıdan uzun ömürlülüğü de önemlidir. PSYONIC Yaratıcı Pazarlama Müdürü Dale Demasi'ye göre, "Ability Hand'in bir parmağına bir şey olması halinde, bu parmak yalnızca üç vida sökülerek 10 dakikada değiştirilebilir."

Ability Hand'in modüler tasarım yaklaşımı, arıza süresini azaltıyor ve cihazın tamamen değiştirilmesine gerek kalmadan bakımı kolaylaştırıyor. Demasi, bunun pratik faydasını da açıklıyor: "Elinizi onarmak için haftalar veya aylarca beklemenize gerek yok. Sadece klinikte birkaç dakika geçirerek onarılmasını sağlayabilirsiniz."