凱莉安德森在手腕手術兩個月後拆下石膏時，關節僵硬得連門把手都轉不動。她又過了四個月才完全康復。丹尼爾·阿曼特膝蓋受傷後也出現了類似的石膏後併發症；阿曼達·哈頓眼睜睜地看著她的足球隊友們在各種傷病後苦苦掙扎；克拉拉·特蘭在她做義工的養老院裡，目睹了體弱多病的病人遭受的更大痛苦。當這四位在維吉尼亞大學讀本科時相遇，他們都意識到一個共同的醫學難題：長時間的固定雖然有助於骨折和其他損傷的癒合，但卻會損害原本健康的關節和肌肉。
2009年，在一次生物醫學工程課程中，教授向學生提出了一個挑戰：解決一個對他們來說很重要的問題。學生著手尋找減少石膏固定帶來的傷害的方法。經過一番思考，他們決定設計一種模組化石膏。這種裝置像傳統石膏一樣可以固定整條手臂，但醫生可以隨著骨骼的癒合，逐步拆卸，讓手臂能夠進行特定的動作，從而逐步恢復靈活性，增加肌肉的血液循環——最終，在拆除石膏後，可以將康復治療的時間縮短一半。
學生們用黏土包裹手臂，確定各個部件的最佳形狀和位置，然後製作並測試塑膠原型。他們請醫生為哈頓打上普通石膏，測量她的活動範圍，然後讓她戴上原型，比較結果。四個月後，學生們完成了他們發明的完整版本，並將其命名為「拼圖石膏」（PuzzleCast）。
該裝置由六個可拆卸部件組成。其中兩個部件支撐前臂和手部，保持骨折肢體的穩定性。其餘部件分別限制前臂的四個活動：肘關節的彎曲、腕關節的上下、左右和扭轉。石膏技師將熱塑成型塑膠放入熱水中，依照患者的手臂塑形，然後用鉚釘固定各個零件，即可完成組裝。整個過程所需時間與普通石膏大致相同。醫生只需移除鉚釘即可取下零件。
2011年，這些學生獲得了美國大學發明家和創新者聯盟提供的1萬美元資助，用於測試PuzzleCast對佩戴者數週後的效果。他們表示，下一步是將設計授權給能夠進行臨床試驗的製造商，開發更多尺寸和腿部版本，並將PuzzleCast推向市場，最快可能在未來三年內就能實現。
發明人：丹尼爾·阿曼特、凱利·安德森、阿曼達·哈頓、克拉拉·特蘭
發明： PuzzleCast
開發成本： 10,300 美元
距市場距離：短？長
工作原理
石膏由六個可獨立拆卸的部件組成，使患者能夠更快地活動更多部位。
2012年其他發明獎得獎者是…
- 彈簧式冰鞋
- 消防員先生
- 模組化鑄件
- 感知功能的輔助行走設備
- 循環淋浴
- 高效低排放引擎系統
- 充氣式止血帶
- 更好的龍蝦陷阱
- 簡易直升機發動機
- 擴增實境隱形眼鏡
- 他們現在在哪裡？往屆得獎者
