После того как Шавини Фернандо поставили диагноз — тяжелая легочная гипертензия (ЛГ) вследствие синдрома Эйзенменгера (нарушение кровотока в сердце и легких), — она поняла, что должна найти способ контролировать уровень кислорода в крови. Работая над решением, она лично пережила несколько неотложных медицинских состояний, включая остановки сердца из-за резкого падения уровня кислорода, что требовало проведения самостоятельной сердечно-легочной реанимации (СЛР) для восстановления работы сердца.
Долгий и непредсказуемый путь Фернандо привел ее к изобретению OxiWear — носимого на ухе аксессуара для мониторинга жизненных показателей и экстренного оповещения, который удобно располагается на верхней части уха. В отличие от других мониторов насыщения крови кислородом (SpO2), которые дают единичные показания, когда пользователь неподвижен, устройство OxiWear обеспечивает постоянный мониторинг в течение всего дня. Изобретение Фернандо потенциально способно отслеживать более 30 состояний, для которых падение уровня кислорода является серьезной проблемой, и помогает вернуть чувство нормальной жизни пациентам.
В этой статье мы беседуем с основателем компании Шавини Фернандо о том, как она создала это инновационное устройство, почему использует несколько материалов для 3D-печати и что ждет OxiWear в будущем.
Непрерывный мониторинг кислорода
Трекер OxiWear был разработан для работы в экстремальных условиях.
OxiWear — это носимый на ухе трекер кислорода, первый в своем роде, предлагающий непрерывный мониторинг сатурации кислорода и жизненных показателей. Устройство, плотно прилегающее к верхней части уха пользователя, предназначено для отслеживания жизненных показателей, не будучи навязчивым или неудобным. Компактное, легкое, водостойкое и с множеством вариантов кастомизации внешнего вида, устройство, как сказала Фернандо, создается с целью стать «меньше и даже более стильным. Я не хочу, чтобы оно выглядело как медицинский прибор, а скорее как то, что мне бы хотелось носить».
«Под капотом» устройство OxiWear обладает серьезными возможностями. Устройство сопрягается с мобильным приложением для мониторинга в реальном времени, позволяя пользователям отслеживать собственные показатели и устанавливать оповещения, если жизненные показатели падают ниже заданного порога. Фернандо рассказала нам, что «до COVID-19 нам было трудно убедить людей, что им нужен непрерывный мониторинг кислорода». Однако после нескольких лет, когда вопросы общественного здоровья и респираторных симптомов стали первостепенными, варианты использования устройства стали очевидными.
Несмотря на то, что OxiWear недавно вышел на рынок, он уже заручился поддержкой престижного и высококонкурентного партнера. Спортсмены, участвующие в World’s Highest Obstacle Course Racing (OCR) и Altitude OCR, которые проходят на Эвересте, нуждаются в мониторинге уровня кислорода для безопасности, но при этом устройство не должно мешать участникам. Компания выбрала партнерство с OxiWear, потому что хочет выявлять и предотвращать угрожающие жизни состояния, такие как высокогорный отек легких (HAPE), высокогорный отек мозга (HACE) и горная болезнь, все из которых вызваны гипоксией, то есть низким насыщением кислородом тканей организма.
Дейв Пиклз, сооснователь World’s Highest OCR & Altitude OCR
«Мы в восторге и взволнованы новым партнерством. Мы стремимся начать тестирование продукта OxiWear и считаем, что он поможет внести сильный, эффективный и качественный вклад. Переносимый потенциал технологии для нас очевиден, и она поможет собирать данные в удаленных и суровых условиях, в которых мы работаем».
Прототипирование деталей и создание оснастки из ESD-смолы
Как и для многих стартапов в области аппаратного обеспечения, затраты на прототипирование и производство были огромным барьером для Фернандо при попытке разработать OxiWear. Команда в итоге использовала один принтер Form 3B не только для создания прототипов своего устройства, но и для изготовления статико-рассеивающей оснастки, напечатанной из ESD-смолы Formlabs.
Фернандо рассказала нам: «Для новой компании, только начинающей свой путь, внутренняя 3D-печать была для нас огромным подспорьем, значительно снизив затраты на протяжении всего жизненного цикла разработки и позволив нам тестировать несколько вариантов дизайна прототипов одновременно. До использования 3D-печати каждый раз, когда нам нужно было заказать прототип на стороне, это обходилось примерно в 200 долларов США. Каждое устройство печатается на Form 3B за копейки».
Принтеры Formlabs универсальны, и один принтер может печатать более чем 20 материалами, что гарантирует пользователям идеальный материал для их задачи. OxiWear использовала три разных материала при прототипировании и производстве своего устройства:
- Elastic 50A Resin: Самая мягкая инженерная смола от Formlabs, этот материал с твердостью 50А по Шору подходит для прототипирования деталей, которые обычно производятся из силикона. Выбирайте Elastic 50A Resin для деталей, которые будут гнуться, растягиваться, сжиматься и выдерживать многократные циклы без разрывов, быстро возвращаясь к своей первоначальной форме. Именно поэтому OxiWear обратилась к Elastic 50A Resin для прототипирования мягких ушных вкладышей, чтобы убедиться, что они имеют идеальную форму для посадки на ухо пользователя.
- Grey Pro Resin: Высокая точность, умеренное удлинение и устойчивость к деформации со временем делают Grey Pro Resin универсальным материалом, подходящим для широкого спектра инженерных задач. Его темно-серый цвет делает его отличным выбором для прототипов, имитирующих внешний вид. OxiWear использовала Grey Pro Resin для прототипирования жесткого футляра для устройства OxiWear.
- ESD Resin: Используйте ESD Resin для прототипирования и проверки рабочих процессов производства электроники, печати статико-рассеивающих деталей, отталкивающих пыль и порошок, и создания корпусов для защиты чувствительной электроники от статического разряда. OxiWear использовала ESD Resin для создания пользовательской производственной оснастки.
Прототипирование зарядного футляра продукта было важно для определения расположения зарядных портов и обеспечения идеальной посадки наушников. Любое изменение формы наушника означало, что футляр тоже нужно было корректировать, что было так же просто, как напечатать новый футляр на 3D-принтере. Создавая зарядный футляр, Фернандо пошутила, что «ее дом был похож на небольшую фабрику» из-за количества напечатанных прототипов и деталей. Когда команда осталась довольна футляром, файл отправили на массовое производство методом литья под давлением.
Во время оценки устройств в процессе производства возникла новая проблема — внутренние печатные платы замыкали. Фернандо обратилась к ESD-смоле для создания серии специальных кондукторов и фиксаторов для своих производственных партнеров в Южной Корее. Новая оснастка и приспособления предотвращали повреждение печатных плат, позволяя статическому электричеству рассеиваться — ключевое свойство ESD-смолы.
Инженер-электронщик Джордж Бекштейн, технический директор OxiWear, курирует переход на крупносерийное производство. Стремясь снизить процент брака при изготовлении, он обратился к ESD-смоле для создания точной оснастки. «Из-за малого размера наших деталей их может быть сложно производить. И если мы потеряем материнскую плату из-за электростатического разряда, это означает потерю материалов на 30-40 долларов. Я не мог найти сервисы печати, которые предлагали бы такой материал, но было идеально, что его предлагает Formlabs», — рассказал нам Бекштейн.
Мониторинг кислорода — на вашем ухе
В этом году OxiWear начинает поставки своего устройства в США для спортивного мониторинга, с планами на будущее получить одобрение FDA для медицинского применения. Фернандо рассказала нам, что ее конечная цель для компании — «чтобы каждый человек носил OxiWear. Устройство имеет потенциал для обслуживания огромной аудитории: от домов престарелых и спортсменов до, возможно, младенцев в будущем».
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru