您是否摔斷過腿部骨頭？也許您曾在童年時有過這樣的經驗？如果有，您或許還記得在那段時間日常活動有多麼困難。但過了幾週後，您就能開始讓腿部承重，再過幾週，石膏也會拆除。現在想像一下，如果您再也無法用那條腿承重，一切會有多困難。
這就是全球 6,500 萬截肢者的現況，其中多數人失去了下肢。截肢的主要原因包括車禍等創傷事件、糖尿病等血管疾病，以及醫療資源不足。在這 6,500 萬人當中，有 65% 居住在中低收入國家，然而僅有 5% 到 15% 的人因為資源缺乏與價格高昂，能夠取得輔具產品。中低收入國家本地生產的義肢極為有限，導致醫院不得不進口。這使得患者得面臨漫長的等待時間、低效率且昂貴的採購流程，以及物流挑戰。
不幸的是，義肢使用者經常遭受歧視，並被社群孤立。截肢更可能導致失業，而許多人甚至不瞭解當地的資源與復健選項。即使他們知道有哪些資源，許多截肢者仍因地理障礙或負擔不起而無法前往取得。
為了解決這些挑戰，Circleg 這家瑞士與肯亞合辦的社會企業為截肢者提供易於取得的高品質解決方案，讓他們有能力改善自己的生活，並重點協助中低收入國家的受益者。Circleg 透過提供義肢元件與協助服務，讓使用者重獲行動自由，並進一步擴大其影響力。該組織致力於開發支援截肢者重拾行動力的解決方案，不僅供應高品質義肢，更集結截肢者與義肢技師參與整個過程。
Circleg One 與其元件
Circleg 的旅程始於 2018 年，Fabian Engel 和 Simon Oschwald 在蘇黎世藝術大學完成工業設計學士論文時創立了這項計畫。Circleg 現在有五位共同創辦人與一個包含 18 位工程師、設計師、義肢裝具師與商業專家的團隊。他們的旗艦產品 Circleg One，專為應對截肢者所面臨的獨特需求與挑戰而設計。這款先進的義肢裝置旨在彌補現有落差，提供易於取得的高品質解決方案，以改善截肢者的生活。
「在機械式義肢已經存在數十年的狀況下，我們並不是要重新發明輪子。」Circleg 的產品開發者 Max Calabro 表示。「我們的創新在於引進以往未曾使用過的製程與材料，目標是提升低成本義肢的性能。」Circleg One 是一款由四個元件組成的模組化義肢，可透過簡易工具與最少的操作進行客製化，以符合大腿與小腿截肢者的需求。其採用強化塑膠材質，使義肢輕巧且適合日常活動時佩戴。
照片由 Henry Robinson 提供
為實現此目標，Circleg 透過 Ansys 新創公司計畫，經由 Ansys Apex 通路合作夥伴 CADFEM 使用 Ansys Mechanical 結構模擬軟體。「我們的主要挑戰是需要滿足多種不同的需求。」Calabro 表示。「這款裝置使用起來必須簡單舒適，這對機械的需求真的非常高，同時我們也極度重視生產成本。」
在整個開發過程中，Circleg 使用 Mechanical 軟體評估包括腳部彈性等性能，以及 Circleg One 的強度。Circleg One 的需求會因截肢者需要使用的是大腿或小腿義肢而有所不同。一般來說，大腿義肢比小腿義肢複雜許多，它們的最大差異在於是否包含膝關節。小腿義肢只需要小腿、腳踝與腳掌，而大腿義肢則需配備可運作的膝關節。若沒有這個關節，使用者將難以行動。膝關節是行走動作的核心之一，因為它們承受大量體重並影響身體平衡。
在 Mechanical 軟體中進行的膝蓋有限元素分析與原型斷裂結果相符。
「這有著非常明確的結構需求，而我們的模擬讓我們在製作模具前就能精準預測零件是否符合要求。」Calabro 表示。使用模擬技術讓他與團隊能在實際製造前評估各個元件的性能，大幅縮短開發時間。
一開始，Circleg 從符合義肢各元件的簡單模型起步。「這已經幫了大忙。接著，我們意識到需要讓模型更具體、更精確。」Calabro 說。最初，團隊並未考慮模擬生產流程，但在發現模擬與實際測量結果出現差異後，便大規模導入該流程。「當我們建立更進階的模型，融入射出成型流程帶來的材料特性後，就能解決剩下的問題，並在最後達到嚴格的機械需求。」他說。
Circleg 與 CIMCOM Engineering 合作製作了與測試平台測試類似的變形動畫。
透過永續性與包容性賦予他人力量
除了提供低成本且高品質的義肢，Circleg 也將永續性列為首要目標。所有零件的設計皆遵循循環經濟的原則。由於 Circleg One 採模組化設計，元件可單獨更換或修復，而不需更換整組義肢。當義肢使用壽命結束後，其元件將被回收，再重新投入材料循環，實現零浪費。
然而，Circleg 最重要的使命，應該是支持截肢者。多年來，Circleg 推出多項以截肢者及其成就為主題的活動。在最新的活動「Unstoppable」中，Circleg 發布了一部短片，重新詮釋社會對身障人士的觀點。這個故事展現了一種充滿力量與活力的敘事方式，將人的價值置於標籤之上。
深入瞭解 Ansys 新創公司計畫與 Mechanical 軟體。
專為您量身打造。我們還有一些您可能會喜歡的資源。
「這有著非常明確的結構需求，而我們的模擬讓我們在製作模具前就能精準預測零件是否符合要求。」
— Max Calabro，Circleg 產品開發者
