Kultūra

Jeļena Solovjova: "WiDE"

Ziņa par to, ka Latvijā norisinās digitālu medicīnas palīgierīču projektēšana un izgatavošana, dizaina interesentus sasniedza šī gada oktobrī, kad Latvijas Dizaineru savienības balvas pasniegšanas ceremonijā laurus plūca Friča Pirtnieka un Dāvja Bočoka izstrādātais kosmētiskais vairogs. Tas šogad bija labākais pieteikums kategorijā "Individualizētu izstrādājumu dizains", kas vērtētājus pārsteidza ar pārliecinošu vizuālo veidolu un kļuva par simbolisku atgādinājumu, ka dizains ir ļoti plaša funkcionālā disciplīna.

Atbilstoši pieteikuma kategorijai godalgotais vairogs tika izstrādāts kā īpašs pasūtījums noteiktai klientei. Tas tika piemērots lietotājas – jaunas dāmas – ķermeņa parametriem, viņas kājas protēzes uzbūvei un vēlamajai dekoratīvajai grafikai. Rezultāts patīkami pārsteidza gan vairoga īpašnieci, gan autorus: protēze komplektā ar vairogu ir kļuvusi par elegantu aksesuāru. Un, tā kā objektīvākais dizaina vērtētājs ir tā lietotājs, tad var droši apgalvot, ka Friča un Dāvja darbs ir sasniedzis vairāk par apbalvojuma statusu – jaunā dāma ar ažūro protēzi ir gan aizvadījusi savu kāzu dienu, gan devusies līdzi autoriem uz balvas pasniegšanas ceremoniju, gan sagaidījusi Ziemassvētkus ar vairogā iestrādātām eglīšu lampiņām.

Kosmētiskā vairoga autori un lietotāja Latvijas Dizaineru savienības balvas pasniegšanas ceremonijā

Atsaucoties uz aicinājumu sarunai par dizainu, Fricis precizē, ka konkursa darbs nav viņa pamatnodarbošanās. To drīzāk var dēvēt par veiksmīgu blakusproduktu, kas tapis paralēli rosīgai darbošanās start-up projektā "WiDE" (www.wide.tech). Jaunais uzņēmums nodarbojas ar medicīnas programmatūras izstrādi, un, atšķirībā no konkursā demonstrētā vienas personas pasūtījuma, ar "WiDE" starpniecību būs iespējams palīdzēt nesalīdzināmi vairāk cilvēkiem. Programmatūra atvieglos mediķu darbu, padarot palīgierīču projektēšanu un izgatavošanu vienkāršu un pieejamu – ar viedtālruņa un 3D printera palīdzību individualizētas rokas protēzes turpmāk būs iespējams radīt ātrāk un efektīvāk nekā līdz šim.

Kosmētiskais vairogs

Ideja par to, ka šāda programmatūra ir nepieciešama, radās pakāpeniski, balstoties uz "WiDE" komandas un start-up patrona – uzņēmuma "Baltic 3D" – pieredzi. ""Baltic 3D" ir viens no lielākajiem FDM un "Polyjet" tehnoloģiju 3D printeru centriem Austrumeiropā, kas līdzās printeru pārdošanai, klientu konsultēšanai un drukas pakalpojumiem nodarbojas ar dažādu inovāciju izstrādi: ar Norvēģijas finanšu instrumentu atbalstu attīsta projektu par Latvijā pārstrādātas plastmasas pārveidi 3D drukas materiālā, LEO Pētījuma centra projekta ietvaros kopā ar PS KUS Šūnu transplantācijas centru darbojas pie printera izstrādes, kas spēs drukāt bioloģiski saderīgas veidnes implantu šūnu audzēšanai, un līdz ar tehniskā ortopēda Friča Pirtnieka pievienošanos komandai eksperimentē ar digitālu medicīnas palīgierīču printēšanu," norāda "Baltic 3D" īpašnieku pārstāvis Didzis Dejus. Pirmā protēze, kas tika izdrukāta šajā centrā, bija sešgadīgā Ričarda mehāniski darbināmā roka. "Internetā ir atrodami dažādi jau gatavi protēžu piedāvājumi, kas teorētiski risina identisku problēmu, kāda ir Ričardam, taču protēžu modeļu dizains ir pārāk vispārināts. Piedāvāt katram pacientam identisku risinājumu ir kā mēģināt ielikt četrkantīgu klucīti apaļā caurumā – tas nestrādā, jo protēzi ir nepieciešams pielāgot katra tās lietotāja ķermeņa īpatnībām. Ar vispārināta dizaina pieeju ir iespējams palīdzēt līdz 10% gadījumu, bet jāapzinās, ka atlikušajiem 90% risinājums nebūs piemērots," stāsta "Baltic 3D" vadītājs Jānis Jātnieks. Izstrādājot pirmo protēzi, viss bija jāapgūst no nulles: jāmācās noņemt mērus un pielāgot dizainu, printēt un montēt protēzi. Tika izgatavoti vairāki modeļu prototipi un drukātas neskaitāmas testa versijas. Laikietilpīgākais process pirmās protēzes izgatavošanā bija manuālā mēru noņemšana, kas otrā klienta Reiņa gadījumā jau veiksmīgi tika aizstāta ar 3D skenēšanas metodi. Tādējādi, ja Ričarda protēzes izgatavošanai bija nepieciešamas vairāk nekā divas nedēļas, Reiņa mākslīgā roka varēja tikt pielāgota pacienta parametriem dažu stundu laikā un izstrādāta bez viņa klātbūtnes, pateicoties arhīvā esošajam skenējuma failam. Ar jauno roku Reinis veikli iemācījās ķert gaisā bumbiņu un mētāt to pret sienu, salaužot protēzi, kas autorus tikai iepriecināja, jo ļāva veikt nepieciešamos uzlabojumus. Turklāt izdrukāt jaunu, jau uzmodelētu protēzi ir ātri un vienkārši.

Ričards un viņa rokas protēze

Neraugoties uz to, ka Reiņa protēzes izgatavošanas laiks salīdzinājumā ar pirmo izstrādes gadījumu bija būtiski sarucis, iegūtais rezultāts bija tāls no iespējas palīdzēt kaut nelielai sabiedrības daļai, kuras dzīvi apgrūtina līdzīga rakstura problēmas. Analizējot Pasaules veselības organizācijas datus, vidēji katru dienu pasaulē piedzimst 1077 cilvēki, kuriem ir nepieciešamas rokas protēzes, un gada laikā šis skaits izaug līdz 65 000 cilvēkiem. Latvijā šobrīd ir ap 15 000 cilvēku, kuriem var palīdzēt ar digitāli izgatavotiem palīglīdzekļiem, ASV – 2 miljoni, Eiropā – līdz 4 miljoniem, un visā pasaulē šo cilvēku skaits pārsniedz 50 miljonus, no kuriem lielāka daļa mitinās attīstības valstīs. Skaidrojot "WiDE" ideju, Fricis demonstrē apmācību video, kurā 4 minūtēs programma skatītāju acu priekšā uzmodelē 2 atšķirīgas protēzes, paveicot to apmēram 120 reizes ātrāk, nekā to manuāli varētu izdarīt dizainers vai inženieris, kā arī ļaujot to brīvi veikt lietotājam, kuram nav projektēšanas pieredzes vai iemaņu darbā ar CAD programmām.

Muguras ortozes modeļa izstrāde

"WiDE" programmatūras mērķis ir palīdzēt medicīnas darbiniekiem, vienkāršojot procesus, ar kuriem saskaras tehniskais ortopēds un viņa klients. Šobrīd, lai digitāli izgatavotu individualizētu protēzi, ir jāveic secīgu darbību virkne: pacientam jāierodas pie tehniskā ortopēda, ortopēdam jānoņem mērījumi un iegūtie dati jānodod dizaineram vai inženierim, projektētājam jāsagatavo CAD drukas modelis, un 3D printēšanas uzņēmumam jāveic protēzes izdruka un montāža. Internetā darbojas vairākas alternatīvas vietnes, kurās ir publicēti protēžu dizaini un kuras piedāvā savest kopā cilvēkus, kam ir nepieciešamas protēzes, ar protēžu dizaineriem – entuziastiem un 3D printeru īpašniekiem. Viena no šādām platformām ir "e-NABLE", kas dažu darbības gadu laikā ir izaugusi par iespaidīgu kustību un darbojas pēc brīvprātības principa. Taču arī šajā gadījumā kā ierobežojošais faktors strādā izgatavošanas laiks, kvalitāte un protēžu pielāgošanas iespējas.

Muguras ortoze

"WiDE" izstrādātais princips paredz optimizēt un vienkāršot protēzes modeļa izstrādes procesu, panākot to, ka medicīnas speciālists pats ir spējīgs sagatavot drukai piemērotu failu, nezaudējot sasaisti ar pacientu. Piemēram, katra muguras ortozes izgatavošana sākas ar plakana objekta apstrādi. Programmā tiek importēts pacienta muguras daļas skenējums, un, pateicoties algoritmu virknei, divu dimensiju objekts iegūst telpiskas aprises un tiek apliekts ap konkrēta pacienta muguras modeli. Ārsts programmas uzģenerēto elementu var pacelt vajadzīgajā augstumā, izprotot, kurā mugurkaula punktā ir nepieciešams lielākais atbalsts, pārbaudīt un pabeigt procesu, nosūtot ortozi uz druku. Lai nodrošinātu sistēmas darbības, "WiDE" programmatūra balstās uz mašīnmācīšanās principu. Tas nozīmē, ka pēc katra izstrādāta protēžu modeļa tās darbība kļūs efektīvāka un precīzāka un pēc vairākiem apstrādātiem gadījumiem programma būs pati iemācījusies, kāds bāzes modelis ir piemērotākais katram konkrētam klientam. Proti, ja pēc 70 gadījumiem dators ir apguvis darbības pamatprincipus, kas atbilst vidējā klienta vajadzībām, tas nozīmē, ka tā precizitāte jau būs sasniegusi 90%, un mediķim atliks tikai pārbaudīt, apstiprināt vai koriģēt nepieciešamo.

Savukārt, raugoties uz "WiDE" servisu no dizaina viedokļa, protēžu automātiska pielāgošanās noteikta lietotāja vajadzībām, balstoties uz ievades datiem un algoritmu darbību, ir aizraujošs un ļoti mūsdienīgs parametriskā dizaina piemērs. Inovatīvs ne tikai tehnoloģiju lietojumā, bet arī faktā, ka manuāli veicams dizainera darbs, kas līdz šim radīja lielākās izmaksas protēžu izgatavošanā, tiek aizstāts ar programmas koda darbību. Dizaina un programmēšanas sintēze ir lielākā parametriskā dizaina atšķirība no tradicionālajām projektēšanas metodēm. Proti, ja parasti dizainers vispirms izstrādā produkta telpisko modeli un tad pārvērš to ražošanai piemērotā plaknes rasējumā, tad parametriskais dizainers vispirms definē produktu ar datora koda starpniecību. Piemēram, ja iegūstamā forma ir kubs, tam ir jānosaka trīs parametri – augstums, platums un dziļums. Katru no tiem modificējot, tiek ģenerēts atšķirīgs izstrādājums, un iegūto variantu daudzums ir bezgalīgs.

Pateicoties straujai projektēšanas tehnoloģiju attīstībai, parametriskā dizaina metode tiek īpaši plaši izmantota arhitektūrā. Apstrādājot arhitekta definētus parametrus, tiek veidotas nenoteiktas konstrukcijas būves, kuru apjomu nosaka specifiski ievades dati. Ēka tiek maksimāli optimizēta neatkarīgi no tā, vai ģenerētā fasāde absorbē lielāko saules gaismas apjomu vai namam noteiktā konfigurācijā ir efektīvākā ventilācijas sistēma. Savukārt vērtīgs parametriskā dizaina lietojums industriālajā projektēšanā bez ekspresīvajiem Īrisas van Herpenas eksperimentiem modes industrijā ir projekti, kuros savienojas dizains, inženierzinātnes un medicīna. "WiDE" programmatūra būs uzskatāms piemērs. Tāpat kā ēku arhitektūra, kas var tikt līdz niansēm piemērota lietotājam, arī protēžu dizains būs pielāgots katra tā īpašnieka vajadzībām, dizaineram nevis darbojoties tiešsaistē, bet gan atrodoties otrpus programmas kodam un strādājot sasaistē ar inženieriem.

Ja šobrīd "WiDE" programmatūra ir iecerēta kā digitāls instruments, kas palīdz ātrāk un efektīvāk pielāgot protēzi, tad nākotnes redzējums paredz iespēju vienkāršas protēzes izgatavot pacientam patstāvīgi tuvākajā 3D printēšanas centrā. Tādējādi, ja mūsdienu programmatūras mērķa tirgus ir ASV un Eiropas valstu protezēšanas centri, tad 5–7 gadu laikā iecere aizsniedzas līdz attīstības valstu auditorijai. Programmatūras pieejamība Āfrikā, Indijā vai kara skartajos reģionos nodrošinātu daudz plašāku darbības mērogu. Pat ja cilvēkam ar ierobežotām vajadzībām šajās pasaules vietās nav iespējas saņemt ārsta konsultāciju, viņam var tikt piedāvāta protēzes izgatavošanas, izdrukas un piegādes iespēja. Prognozes paredz, ka viedtālruņu izplatība tupinās pieaugt, un, tā kā ar jaunāko tālruņa kameru palīdzību jau var veikt 3D skenējumu un iegūt datus par pacientu, tad tos apstrādāt un pārvērst individualizētā protēzes modelī var jebkurā pasaules vietā, panākot to, ka palīglīdzekļi ir pieejami visiem, vienam rokas protēzes eksemplāram maksājot ap 100 EUR.



Piedalies diskusijā

Lai komentētu, lūdzu, autorizējieties!
Reģistrēties  |  Aizmirsu paroli
Ienāc ar
FB Twitter


Parakstīties uz Satori jaunumiem
Kultūras Ministrija vkkf

Dienas citāts

  • Pirms stājaties laulībā, uzdodiet sev vienu jautājumu: vai jūs spēsiet sarunāties ar šo cilvēku arī tad, kad viņš būs vecs? Viss pārējais laulības dzīvē ir pārejoši.

    Frīdrihs Nīče

Iesakām

  • 2013. gada 11. jūnijā, plkst. 7:06

    Matīss Veigurs: Gāze Turcijas ielās, skaistuma karalienes televīzijā

    Pirms mēneša jautāju savam turku kolēģim, kādēļ viņš labprātāk dzīvo Latvijā, nevis dzimtajā Stambulā. Viņš atbildēja vienkārši: "Man patīk, ka es varu aiziet uz lielveikalu un mani tur neuzspridzinās."

  • 2017. gada 13. janvārī, plkst. 5:56

    Diskusija: Ne mana druva (1)

    Kāpēc dažādos vēstures pagrieziena brīžos mēs izvēlamies stāvēt malā?

  • 2016. gada 25. oktobrī, plkst. 6:21

    Valda Čakare: Par savas valsts spēlēšanu un mākoņu vērošanu (2)

    "Veiksmes stāsts" ir formas ziņā interesantākā un sarežģītākā no Jāņa Baloža un Valtera Sīļa "raupjā", aktualitātēm veltītā teātra izrādēm.

  • 2015. gada 17. augustā, plkst. 6:08

    Māris Zanders: Magoņa "seriāls" – haoss filmēšanas laukumā (1)

    Valdības vadītāja publiski pauda, ka lūgusi Ārlietu ministrijai informēt kaimiņvalsti par to, ka Magoņa nedienas neesot "politisks pasūtījums". Vai mums turpmāk būs tāda prakse?

  • 2016. gada 28. oktobrī, plkst. 10:56

    Lakstīgalas vārdnīca: Guntars Godiņš un Heli Lāksonena

    Sadarbībā ar Starptautiskajiem bērnu literatūras lasījumiem piedāvājam noklausīties tulkotāja Guntara Godiņa lasītos somu rakstnieces Heli Lāksonenas dzejoļus bērniem.

  • 2014. gada 19. septembrī, plkst. 7:09

    Vilis Lācītis: Bukālā administrācija (2)

    Josta vaļā, man izdodas arī atvilkt rāvējslēdzēju un kaut kā pa gabaliņam vien novilkt smagās ādas bikses profesoram līdz ceļiem, atklājot zili balti strīpainas apakšbikses.

  • 2012. gada 21. novembrī, plkst. 8:11

    Anda Lāce: Es meklēju drošību sev apkārt (12)

    Sākumā es gribēju iezīmēt savu teritoriju. Man likās, ka te varētu tādu melnzemes laukumu noklāt, ielikt tās baltās skulptūras un būtu tas tonālais kontrasts. Bet tad sāku sadzīvot ar pagalmu. Un pagalms pieņēma manas skulptūras.

  • 2014. gada 18. februārī, plkst. 8:02

    Zane Krūmiņa: Nepalikt mierā (3)

    Brīdī, kad mazie cilvēki vēlas skraidīt un lēkāt, mēs piespiežam viņus sēdēt nekustīgi, savukārt vēlāk cīnāmies jau ar ko pilnīgi pretēju – sēdošu, mazkustīgu dzīvesveidu, lieko svaru un ar to saistītajām veselības problēmām.