UB学校帮助医学生解决多动问题

雅各布斯学院和工程与应用科学学院就是让梦想永存。

Cottone研究的是Ehlers-Danlos综合征，这是一组影响结缔组织的遗传性疾病;在这种情况下，她的关节。

科顿的关节活动过度，这意味着她的活动范围异常大。这让她有受伤的风险，因为她的关节太灵活了。

“当我在的时候大体解剖实验室“在美国，我很难用传统的方式使用一些手术器械(比如解剖工具)，因为我的活动能力很强，尤其是我的拇指，”毕业于阿默斯特高中的布法罗人科顿说。

她不愿意放弃自己的梦想，她尝试了天鹅夹板，这种夹板可以戴在手指或拇指上，旨在阻止过度伸展，而不限制屈曲。

“有一些公司生产金属的，但它们非常昂贵。大概100美元一个。我在网上找不到任何我需要的东西，可以在手术手套下使用，”Cottone说。

作为一名医学院的学生，她没有太多的额外支出，她变得富有创造力。

“我去了迈克尔斯(一家工艺品店)，买了一个戒指大小器和一些铜线，我想，也许我可以自己做这些，”科顿说。“他们工作了一段时间。不幸的是，它们划破了手术手套。”

斯图尔特D.英格利斯博士，讲师病理与解剖科学而她的解剖学教授，可以看出她在挣扎。

“当她在解剖时，她非常细致地清理了周围的结构。她发现，当她拿着手术刀时，她的手指会以一种尴尬的方式弯曲，从关节里跳出来，然后再回到关节里，这给她带来了极大的痛苦，”英格利斯说。

他们觉得一定有解决办法。

“她问我这件事，并给我看了一些市售的牙套——非常昂贵的东西。但这确实让我们开始讨论，我们可能会为她的手指创建一个关节支架的3D数字打印，”英格利斯说。

“从我的角度来看，我和一些生物医学工程专业的学生一起工作。他们正在制造合成假手，可以在手术模拟中使用，以获得逼真的假手。在和他们谈论这个项目时，他们说:“是的，听起来很有趣。”这是我们可以做的事情。英格利斯说:“所以，他们开始探索不同的设计，并获得可以带入实际手术套件的材料，并且是完全无菌的。”

Cottone说:“我认为与工程专业的学生合作是一个创造新颖设计的机会，专门用于优化精细运动的稳定性和功能。”

她创造了新的设计，并把它展示给工程专业的学生，他们在这个过程中做了一些调整。

“在与工程专业的学生会面后，我们以传统的天鹅夹板设计为灵感，然后制作了一种全新的夹板，更轻，功能更强，更便宜-因为你可以3D打印它们-它们做同样的事情，”Cottone说，她在SUNY Geneseo获得了生物学学士学位。“我们共同努力，使这种设计在功能上达到最佳，使用的材料不会磨损手套。”

他们引进了约瑟夫·a·科斯塔博士，讲师病理与解剖科学他负责雅各布斯学校大楼七楼的3D打印业务。

“我们想让这些牙套发挥作用的关键因素之一不仅是它们的功能，而且如果她要在大体解剖实验室或手术中使用这些牙套，我们希望这些牙套能够通过高压灭菌器(通常用于医疗保健或工业应用的蒸汽灭菌)进行消毒。”我们希望它们能耐高温，”科斯塔说。“通过我的人脉和我们对3D打印的了解，我们弄清楚了哪些材料可以用，哪些不行。”

他们提出了一种塑料材料VisiJet M2S-HT250，这是3D系统公司的一种产品，可以抵抗高达104摄氏度(219华氏度)的温度。

科斯塔说:“根据这种物质的化学性质和打印机的高分辨率能力，我认为我们是一个很好的结合。”

“真正酷的是，这种材料可以被高压灭菌。这是一种可以消毒的硅基材料。原型很柔软，不会伤到皮肤，也不会穿破手套。很难描述，因为它是一个非常独特的形状，”Cottone说。

马修·菲尔和希安娜·柯里，他们正在攻读硕士学位生物医学工程系(雅各布斯学院和工程与应用科学学院的联合合作)，以及正在攻读生物科学硕士学位的劳伦·麦克劳克林-凯利(Lauren McLaughlin-Kelly)生物科学系于2022年秋季被引入该项目。他们的导师是philip Stefanovic博士生物医学工程教学助理教授

与英格利斯一起做研究的麦克劳克林-凯利和柯里安排了与整形外科医生的会议，讨论设计反馈、对现有模型的研究、专利和医疗可行性，以及项目规划和协调。

“根据克洛伊的反馈，我们对模型进行了调整。我们希望确保它能在高压灭菌器中存活下来，然后我们将联系适当的外科协会，看看它是否能够在手术室中实施，”Currie说。

菲尔花了几周时间研究原型机。他使用了Blender(一种3D软件工具)来打印原型，并对其进行了调整，以更好地适应Cottone的手指。

“每个原始的红色塑料支架只需要两到三克的材料。你可以花20美元买到一公斤这种材料，所以每个手指支架只有几美分，”菲尔说。

在高压灭菌中生存所需的更坚固的材料成本更高，但仍然比市场上已有的任何材料便宜得多。

他并没有止步于此。

科斯塔说:“马修正在研究具有多个互锁部件的原型，以便能够创造出坚固的东西，能够有效地捕获所有小的活动部件，并允许最终产品可以随着她的拇指顺利移动。”“下一步是尝试打印马修的新原型，它有连锁部件，看看是否能让克洛伊的拇指运动更自然、更舒适。”现在，我们只是在制作原型。”

Cottone说:“我的拇指活动过度，但我的其他关节也有，所以它可以在同一个孔的两个关节上工作。”

原型机可能会改变游戏规则。

“外科医生非常专注于他们的工作。他们不想放弃手术室，所以他们一直手术到不能再做。但如果他们有这样的牙套，可以让他们工作更长时间——其他职业的人也一样——这有助于延长他们的职业生涯。它也可以作为一种预防措施，”麦克劳克林-凯利说。“这可以在医学方面产生巨大的影响。”

“一开始只是一个小小的个人问题，我说‘我不会让这件事阻止我’，然后它就发展起来了。现在我们正在考虑如何让其他在医疗保健部门工作的人也能使用这些东西，他们行动不便，买不起几百美元的金属夹板，”Cottone说。

她对项目的进展感到兴奋。

“我认为这很棒。当我刚开始学习解剖学时，我知道我想进入程序医学领域，但我有一点怀疑。“我的身体会允许我这么做吗?”科顿说:“尽管我非常灵巧——我来自艺术背景，从事超现实主义艺术——但我没有见过任何其他外科医生有不同类型的解剖结构或缺陷。”“谁知道呢，可能会有其他行动不便的潜在外科医生，他们认为自己无法成为他们想成为的人。谁知道呢，即使是外科医生，卫生保健工作者和其他想做灵巧的事情的人，但他们的过度行动阻碍了他们，他们错过了。现在，也许他们不必这么做了。”

Cottone说，该组织正在与雅各布斯研究所获得原型的专利。原型机的用途可能超出手术室。例如，患有其他关节问题的人-特别是关节炎-可能会发现这些手指支架特别有用。

这是布法罗大学在各个学院鼓励的合作方式。

英格利斯说:“随着事态的发展，我在想，这是一种情况，一个人有特别的需求，可以联系到一个部门的教员，然后再联系到另一个部门的教员，这样，大学里不同部门的所有人都聚集在一起，创造出一种有效的产品，可以真正在改变某人的生活方面发挥重要作用。”

对科顿和其他人来说，这是一段相当长的旅程，而且还没有结束。

“我们将拭目以待。我们希望让尽可能多的人都能接触到它，”科顿说。“如果我一开始就有这些工具，就可以节省很多时间和精力。”