本文原刊登于Ansys.com：《Circleg Empowers Amputees Through Simulation》

作者：Susan Coleman | Ansys高校和初創公司計劃總監

Aliyah Mallak | Ansys市場傳播經理

編輯整理：鄭偉巍 | Ansys高級應用工程師

“我們有非常明確的結構方面的要求，而仿真幫助我們在為零部件制造模具之前，就能準確地估計零部件是否符合這些要求。”

——Max Calabro，Circleg產品開發人員

在您小時候，是否有摔傷腿的經歷？如果有類似經歷，您可能還記得那時進行基本的日常活動有多么困難。幸運的是，對于一些傷者，幾個星期后腿部就開始恢復、能承受重量了，然后再過幾周，石膏也可以被拆除。現在，請想象一下，如果一個人的下肢再也不能承受重量，情況會變得多么艱難。

全世界有6500萬截肢者面臨著這一現實，其中大多數人都失去了下肢。截肢的主要原因是車禍等創傷性事件、糖尿病等血管疾病以及醫療護理不足等情況。在這6500萬人中，65%的人生活在中低收入國家，然而由于無法獲得和經濟上無法負擔等原因，只有5%到15%的人能夠使用輔助產品。中低收入國家本地生產的假肢數量極為有限，迫使醫院需要進口該產品。這使患者面臨漫長的等待、低效且成本高昂的采購以及物流等多項挑戰。

并且遺憾的是，假肢使用者往往受到所在社區的歧視和隔離。此外，截肢可能導致失業，而且許多人可能并不了解他們的本地資源和康復選擇。即使知道可用的資源，但由于地理區域上的挑戰或高昂成本，許多截肢者無法通過物流運輸來接收這些資源。

為了解決上述挑戰，瑞士-肯尼亞社會性企業Circleg為截肢者提供了易于獲取、高質量的解決方案，并重點關注如何讓中低收入國家的相關群體受益。Circleg通過提供假肢組件和便利化服務來讓截肢者實現行動自由，以此進一步擴大其影響力。該組織致力于開發解決方案，以支持截肢者重獲行動能力，而且，他們所做的不僅僅是提供優質假肢，而是進一步將截肢者與骨科技術人員納入整個過程。

Circleg的旅程始于2018年Fabian Engel和Simon Oschwald的學士論文，當時他們正在蘇黎世藝術大學（Zurich University of the Arts）完成工業設計專業的研究。Circleg現在擁有五名聯合創始人以及一支18人的團隊，其中包括了工程師、設計師、假肢師和業務專家。該公司的旗艦產品Circleg One旨在滿足截肢者的獨特需求并解決他們面臨的挑戰。這款先進的假肢設備旨在通過高品質、易獲取的設計，彌合當前假肢產品在性能與可及性上的鴻溝，以改善截肢者的生活。

Circleg產品開發人員Max Calabro表示：“我們并非在重新發明輪子，因為機械假肢已經存在幾十年了。我們所做的是進行創新，包括采用以前從未使用過的工藝和材料，目標是提高低成本假肢的性能。”Circleg One是一種由四個組件組成的模塊化假肢，可通過簡單的工具和最少的操作為膝上和膝下截肢者進行量身定制。其所使用的增強塑料使假肢變得輕便舒適，適合日常活動。

Circleg在Ansys Apex渠道合作伙伴CADFEM的幫助下，通過Ansys初創公司計劃獲得了Ansys Mechanical結構仿真軟件，以實現上述目標。Calabro表示：“主要挑戰在于我們必須滿足許多不同的要求。該設備需要易于使用而且舒適，機械要求非常高，同時，我們也非常關注生產成本。”

在整個研發過程中，Circleg使用Mechanical軟件來評估性能，例如足部的靈活性和Circleg One的強度。根據截肢者需要的是膝上還是膝下假肢，Circleg One需要滿足不同的要求。一般來說，膝上假腿比膝下假腿更復雜，最大的區別是膝關節。膝下假肢只需要小腿、腳踝和腳，而膝上假肢還需要功能正常的膝關節。如果沒有的話，佩戴者就很難四處走動。膝關節是行走機制的核心，因為其承受了人體的大部分重量并影響人體平衡。

Calabro表示：“我們有非常明確的結構方面的要求，而仿真幫助我們在為零部件制造模具之前，就能準確地估計零部件是否符合這些要求。”通過使用仿真軟件，Calabro和他的團隊能夠在實際創建不同組件之前評估其性能，從而顯著縮短時間。

一開始，Circleg采用簡單的模型來反映假肢的不同組件。Calabro說道：“這已經有很大幫助了，而后來，我們意識到，需要使它們變得更具體、更準確。”團隊最初沒有考慮對生產流程進行仿真，但在發現仿真與實際測量之間存在差異后，該團隊在更大的規模上實施了仿真。他表示：“當我們構建出整合了注塑工藝材料特性的更復雜的模型時，就可以解決和改進其余問題了，并最終滿足嚴格的機械要求。”

與CIMCOM Engineering合作，制作了與臺架測試相對應的變形仿真動畫

通過可持續性和包容性為他人賦能

除了提供低成本、高質量的假肢外，可持續性也是Circleg最關心的問題。該公司基于循環經濟的原則來開發零部件。因為Circleg One是模塊化的，可以替換或固定各個組件，所以無需替換整個假肢。在假肢的使用壽命結束時，其組件將被回收，然后被重新投入到材料循環中，這樣就可避免任何浪費。

不過，Circleg最重要的使命還是為截肢者提供支持。多年來，Circleg發起了許多關于截肢者及其成就的宣傳活動。在最新的“Unstoppable”宣傳活動中，Circleg發布了一則短片，旨在重塑社會對殘疾人的看法。該短片用一種充滿活力和力量的敘事方式，展現了用人文關懷來打破對殘疾人的刻板標簽的主題。

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