Circleg通过仿真为截肢者提供支持

在您小时候，是否有摔伤腿的经历？如果有类似经历，您可能还记得那时进行基本的日常活动有多么困难。幸运的是，对于一些伤者，几个星期后腿部就开始恢复、能承受重量了，然后再过几周，石膏也可以被拆除。现在，请想象一下，如果一个人的下肢再也不能承受重量，情况会变得多么艰难。

全世界有6500万截肢者面临着这一现实，其中大多数人都失去了下肢。截肢的主要原因是车祸等创伤性事件、糖尿病等血管疾病以及医疗护理不足等情况。在这6500万人中，65%的人生活在中低收入国家，然而由于无法获得和经济上无法负担等原因，只有5%到15%的人能够使用辅助产品。中低收入国家本地生产的假肢数量极为有限，迫使医院需要进口该产品。这使患者面临漫长的等待、低效且成本高昂的采购以及物流等多项挑战。

并且，遗憾的是，假肢使用者往往受到所在社区的歧视和隔离。此外，截肢可能导致失业，而且许多人可能并不了解他们的本地资源和康复选择。即使知道可用的资源，但由于地理区域上的挑战或高昂成本，许多截肢者无法通过物流运输来接收这些资源。

为了解决上述挑战，瑞士-肯尼亚社会性企业Circleg为截肢者提供了易于获取、高质量的解决方案，并重点关注如何让中低收入国家的相关群体受益。Circleg通过提供假肢组件和便利化服务来让截肢者实现行动自由，以此进一步扩大其影响力。该组织致力于开发解决方案，以支持截肢者重获行动能力，而且，他们所做的不仅仅是提供优质假肢，而是进一步将截肢者与骨科技术人员纳入整个过程。

Circleg的旅程始于2018年Fabian Engel和Simon Oschwald的学士论文，当时他们正在苏黎世艺术大学（Zurich University of the Arts）完成工业设计专业的研究。Circleg现在拥有五名联合创始人以及一支18人的的团队，其中包括了工程师、设计师、假肢师和业务专家。该公司的旗舰产品Circleg One旨在满足截肢者的独特需求并解决他们面临的挑战。这款先进的假肢设备旨在通过高品质、易获取的设计，弥合当前假肢产品在性能与可及性上的鸿沟，以改善截肢者的生活。

Circleg产品开发人员Max Calabro表示：“我们并非在重新发明轮子，因为机械假肢已经存在几十年了。我们所做的是进行创新，包括采用以前从未使用过的工艺和材料，目标是提高低成本假肢的性能。”Circleg One是一种由四个组件组成的模块化假肢，可通过简单的工具和最少的操作为膝上和膝下截肢者进行量身定制。其所使用的增强塑料使假肢变得轻便舒适，适合日常活动。

Circleg在Ansys Apex渠道合作伙伴CADFEM的帮助下，通过Ansys初创公司计划获得了Ansys Mechanical结构仿真软件，以实现上述目标。Calabro表示：“主要挑战在于我们必须满足许多不同的要求。该设备需要易于使用而且舒适，机械要求非常高，同时，我们也非常关注生产成本。”

在整个研发过程中，Circleg使用Mechanical软件来评估性能，例如足部的灵活性和Circleg One的强度。根据截肢者需要的是膝上还是膝下假肢，Circleg One需要满足不同的要求。一般来说，膝上假腿比膝下假腿更复杂，最大的区别是膝关节。膝下假肢只需要小腿、脚踝和脚，而膝上假肢还需要功能正常的膝关节。如果没有的话，佩戴者就很难四处走动。膝关节是行走机制的核心，因为其承受了人体的大部分重量并影响人体平衡。

Calabro表示：“我们有非常明确的结构方面的要求，而仿真帮助我们在为零部件制造模具之前，就能准确地估计零部件是否符合这些要求。”通过使用仿真软件，Calabro和他的团队能够在实际创建不同组件之前评估其性能，从而显著缩短时间。

一开始，Circleg采用简单的模型来反映假肢的不同组件。Calabro说道：“这已经有很大帮助了，而后来，我们意识到，需要使它们变得更具体、更准确。”团队最初没有考虑对生产流程进行仿真，但在发现仿真与实际测量之间存在差异后，该团队在更大的规模上实施了仿真。他表示：“当我们构建出整合了注塑工艺材料特性的更复杂的模型时，就可以解决和改进其余问题了，并最终满足严格的机械要求。”

与CIMCOM Engineering合作，制作了与台架测试相对应的变形仿真动画。

通过可持续性和包容性为他人赋能

除了提供低成本、高质量的假肢外，可持续性也是Circleg最关心的问题。该公司基于循环经济的原则来开发零部件。因为Circleg One是模块化的，可以替换或固定各个组件，所以无需替换整个假肢。在假肢的使用寿命结束时，其组件将被回收，然后被重新投入到材料循环中，这样就可避免任何浪费。

不过，Circleg最重要的使命还是为截肢者提供支持。多年来，Circleg发起了许多关于截肢者及其成就的宣传活动。在最新的“Unstoppable”宣传活动中，Circleg发布了一则短片，旨在重塑社会对残疾人的看法。该短片用一种充满活力和力量的叙事方式，展现了用人文关怀来打破对残疾人的刻板标签的主题。

进一步了解Ansys初创公司计划和Mechanical软件。