3D-gedruckte Prothesen für Menschen mit Handicap

Wenn es um Branchen geht, die den 3D-Druck einsetzen, ist einer der ersten und eifrigsten Befürworter der Technologien natürlich der medizinische Sektor. In der Tat wird AM dank einer Reihe von Faktoren zu einem wichtigen Instrument im Gesundheitswesen. Dies gilt insbesondere für die Prothetik. Der 3D-Druck bringt zwei Vorteile mit sich: zum einen können die Prothesen dank der Möglichkeit der individuellen Anpassung perfekt auf den Patienten zugeschnitten werden. Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck eine kostengünstigere, lokale Produktion von Prothesen. Da die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass weltweit 30 Millionen Menschen Prothesen benötigen, kann dies dazu beitragen, die Verfügbarkeit von Prothesen zu verbessern, insbesondere in abgelegenen Regionen. Wir haben uns einige der besten Beispiele für 3D-gedruckte Prothesen angeschaut, die derzeit erhältlich sind.

Top 1 – E-Nable

E-nable oder auch „Enabling the future“ ist eine Organisation, die in den Vereinigten Staaten dank ihres Gründers und Hauptverbreiters Jen Owen ihren Anfang nahm. Die Idee dieses Projekts besteht darin, leidenschaftliche Hersteller zusammenzubringen, um ein Netzwerk von 3D-Prothesenmodellen in der Welt zu schaffen, das offensichtlich in 3D gedruckt werden kann. Die wichtigste Idee ist es, den Menschen, die sie am dringendsten benötigen, eine „Hand zu geben“ und so die Kosten für eine traditionelle Prothese zu vermeiden. Seit ihrer Gründung im Jahr 2013 hat die Organisation 3D-gedruckte Prothesen an Hunderte von Menschen auf der ganzen Welt gespendet.

Bild: E-Nable

Top 2 – Bionicohand, eine Open-Source 3D-gedruckte Prothese

Das Projekt Bionicohand ist die Idee des Franzosen Nico, der seit seinem 18. Lebensjahr eine bionische Hand benutzt. Nachdem er seine eigene Hand gebaut hatte, rief er Bionicohand ins Leben, um mehr für sich und andere zu schaffen. Im Wesentlichen hat er eine Myoprothetik entwickelt, seine eigene Bezeichnung für eine myoelektrische Prothese, die sich selbst reparieren kann. Sein Ziel ist es, etwas zu schaffen, das von und für Amputierte entwickelt wurde und als Open Source verfügbar ist, so dass jeder seine eigene Prothese herstellen kann. Das Projekt ist noch nicht ausgereift, obwohl es sich schon seit einigen Jahren in der Entwicklung befindet. Der Konzeptnachweis wurde jedoch im Oktober 2021 erbracht, und das Ziel ist es, ihn bis Ende 2022 in einen funktionsfähigen Prototyp zu verwandeln.

Bild: Bionicohand

Top 3 – Youbionic, von Sci-Fi zur Realität

Schon als kleiner Junge war Federico Ciccarese ein großer Science-Fiction-Fan, was ihn später dazu motivierte, ein Ingenieurstudium anzutreten. Sein Ziel? Einen eigenen Roboter bauen zu können. Nach vielen Misserfolgen von Robotern stoß Ciccarese schließlich auf den 3D-Druck und erkannte schnell dessen Vorteile. Dadurch war er im Stande seine erste funktionierende Roboterhand herzustellen. Mit seinem eigenen Unternehmen Youbionic stellen er und seine Mitarbeiter heute verschiedene Prothesen her wie beispielsweise 3D-gedruckte Handprothese oder auch ganze Arme, die vollkommen automatisiert sind. Die Liste an additiv hergestellten Prothesen bei Youbionic ist lang, die Pläne für die Zukunft des dynamischen Unternehmens aber wohl noch länger. 

Bild: Youbionic

Top 4 – Unlimited Tomorrow, der Name ist Programm 

Im Jahre 2011 in Colorado gegründet, hat sich Founder Easton LaChapelle bereits Jahre zuvor mit der Entwicklung von Roboter-Gliedmaßen beschäftigt. Der Anstoß dafür war das Kennenlernen eines kleines Mädchens, das eine Prothese trug, die nur begrenzte Möglichkeiten hatte und trotzdem teuer war. Somit war die Idee von Unlimited Tomorrow und verbesserten Prothesen geboren. Die Unterstützung von Menschen mit Behinderung der oberen Gliedmaßen durch die additive Herstellung von qualitativ, hochwertigen, kostengünstigen bionischen Armprothesen sollte ermöglicht werden. Hierbei kommt der 3D-Druck ins Spiel: für den Prozess müssen zuerst einige Fragen beantworten werden, bevor der Kunde anschließend einen 3D-Scanner zugeschickt bekommt, mit dem der Stumpf gescannt werden muss. Auf Basis dessen wird die Prothese, die ebenso personalisiert werden kann, mit dem 3D-Drucker hergestellt. 

Bild: Unlimited Tomorrow

Top 5 – UNYQ Prothesen, der einzigartige Weg zur Prothese

Mit Hilfe des 3D-Drucks werden bei UNYQ innovative und maßgeschneiderte Produkte für die Massenproduktion im Bereich der Prothesen Herstellung angefertigt. Neben der Tatsache Produkte der nächsten Generation entwickeln zu können, nutzt man die additive Fertigung ebenfalls für ästhetisch schöne und praktische Funktionen. Die Prothesen für Ober- und Unterschenkelamputierte bietet den Patienten eine revolutionäre Personalisierung in Bezug auf Farbe und Design. Aktuell arbeitet man sogar an der Herstellung eines ganzen Beins. UNYQ stellt seinen Patienten eine App zur Erstellung der 3D-gedruckten Prothesen zur Verfügung: Farbe, Design und Oberfläche können ausgewählt werden, anschließend werden in einer Klinik Messungen vorgenommen, um die Prothese schlussendlich mittels additiver Fertigung drucken zu können. 

Bild: UNYQ

Platz 6 – Mecuris Prothesenfüße

Mecuris ist ein deutsches Unternehmen, das sich der Entwicklung von CAD/CAM-Softwarelösungen widmet, die in Verbindung mit dem 3D-Druck die Herstellung von Fußprothesen ermöglichen. Dank einer digitalen Plattform, der Mecuris Solution Platform, können die Nutzer ihre individuellen Modelle nach Belieben erstellen und anpassen und so Zeit und Geld sparen. Dank der 3D-Technologie und ihrer Flexibilität ist das Unternehmen in der Lage, die Produktionskosten um 75 % zu senken. Das Ziel von Mecuris ist es, traditionelle Handwerkskunst in digitale Werkzeuge und Arbeitsabläufe umzuwandeln, die je nach den Bedürfnissen jedes Einzelnen einfach zu bedienen sind, und die Kunden bei jedem Schritt zu begleiten.

Bild: Mercuris

Top 7 – LimbForge bietet Prothetik in Entwicklungsländern an

LimbForge, eine in den USA ansässige gemeinnützige Organisation, stützt sich auf Software, Design und innovative Fertigung mit 3D-Scanning und 3D-Druck. Sie entwickeln und liefern qualitativ hochwertige und erschwingliche maßgefertigte Prothesen. LimbForge hat eine Plattform entwickelt und implementiert, die es Ärzten ermöglicht, weniger Zeit mit der Anpassung von Geräten und mehr Zeit mit der Behandlung von mehr Patienten zu verbringen. Die Plattform bietet realistischere Designs, die den Patienten helfen, sich wohl zu fühlen, reduziert die Kosten und bietet außerdem ultraleichte Prothesen. Die Limbforge-Plattform kann über das bestehende Portfolio hinaus für die Dimensionierung und Implementierung anderer Designs verwendet werden. Sobald sich ein Prothesendesign in der Datenbank befindet, kann es so konfiguriert werden, dass es fast jeder menschlichen Anatomie entspricht.

Bild: LimbForge

Top 8 – 3D-Druck der Prothesen der Zukunft

Evan Kuester ist Ingenieur, Künstler und Designer und arbeitet derzeit als Senior Advanced Applications Engineer bei 3D Systems. Darüber hinaus hat Kuester eine Reihe interessanter Projekte, bei denen die additive Fertigung zum Einsatz kommt. Dazu gehört auch die Entwicklung von Prothesen mit modernstem und futuristischem Design. Das unten abgebildete Prothesenmodell JD-2 beispielsweise wurde mit der Absicht entwickelt, die Möglichkeiten der SLS-3D-Drucktechnologie für Designer weiter zu erforschen. Die netzartige Innenstruktur soll das Gewicht der Prothese reduzieren und ein ästhetischeres Erscheinungsbild bewirken.

Bild: Evan Kuester

Platz 9 – „Hero Arm“ der Held für’s Leben

Das britische Unternehmen Open Bionics hat als erstes Unternehmen der Welt einen 3D-gedruckten bionischen Arm auf den Markt gebracht, der nicht nur klinisch getestet, sondern auch medizinisch zertifiziert ist. Dieser 3D-gedruckte Arm trägt den Namen „Hero Arm“ und vereint Funktionalität, Komfortabilität und auch Design. Die Funktionalität des „Hero Arm“ begründet sich – neben der Spezialanfertigung für jeden Kunden – auch durch die speziellen Sensoren, die die Muskelbewegungen erkennen können. Dadurch sind Bewegungen des bionischen Arms intuitiv und ohne großen Aufwand möglich. Zudem ist der „Hero Arm“ stark und robust konstruiert, wodurch es möglich ist bis zu 8 Kilogramm damit anzuheben. Diese Tatsache ist umso beeindruckender, wenn man sich den Tragekomfort betrachtet. Das Design lässt sich durch die austauschbaren Gehäuse nach persönlichem Geschmack verändern und Open Bionics bietet sogar die Option an, sein Gehäuse komplett selbst zu designen.

Bild: Open Bionics

Top 10 – 3D-Prothetik für die Bedürftigsten

In vielen afrikanischen Ländern ist das Gesundheitssystem nicht in der Lage, durch Verkehrsunfälle oder Infektionen verursachte Verletzungen zu behandeln, so dass es dort nach wie vor zu einer hohen Zahl von Amputationen kommt. Deshalb gibt es mehrere gemeinnützige Organisationen, die Drucktechnologien für alle Bedürftigen überall auf der Welt bereitstellen wollen. Ein Beispiel dafür ist Ayúdame 3D, eine spanische Organisation, die den sozialen Wert der Technologie durch technologisch-soziale Sensibilisierungsprogramme fördert, um gefährdeten Gruppen in der ganzen Welt zu helfen. Sowohl das Unternehmen als auch 3D Sierra Leone stellen kostenlos 3D-gedruckte Prothesen für Menschen mit Behinderungen her. Auf diese Weise gelingt es ihnen, ihre Lebensqualität und die ihres Umfelds zu verbessern, die Ungleichheit, mit der sie konfrontiert sind, zu verringern und ihnen bessere Schul- und Beschäftigungschancen zu bieten.

Bild: Ayúdame 3D

Top 11 – Naked Prosthetics und 3D-Druck von Kunstharz

Naked Prosthetics (NP) mit Sitz in den Vereinigten Staaten ist ein Unternehmen, das sich der Entwicklung funktioneller Prothesen für Hände und Finger verschrieben hat. Dazu verwenden sie den 3D-Kunststoffdruck, insbesondere die Stereolithografie, um diese individuellen Modelle zu erstellen, die auf die Bedürfnisse jedes Nutzers zugeschnitten sind. Dank des 3D-Drucks ist Naked Prosthetics in der Lage, die Prothesen innerhalb weniger Wochen zu liefern. Wie sie auf ihrer Website angeben, besteht die Mission von NP darin, Menschen mit Teilamputation von Fingern und Händen zu helfen, ihr Leben durch funktionelle und qualitativ hochwertige Prothesen positiv zu verändern.

Bild: Naked Prosthetics

Top 12 – Eine vollständig 3D-gedruckte Augenprothese

Vor kurzem haben wir von Steve Verze, einem Londoner, gehört, der als erster Mensch weltweit eine vollständig in 3D gedruckte Augenprothese erhalten hat. Die gedruckte Prothese ist Teil einer Zusammenarbeit zwischen mehreren Akteuren im Vereinigten Königreich und in Europa und wurde von Forschern des UCL und des Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust geleitet. Das Ergebnis? Eine Augenprothese, die sehr realistisch wirkt, mit klarer Definition und realistischer Tiefe dank Scans der Augenhöhle, um dadurch eine gute Übereinstimmung zu gewährleisten.

Top 13 – Lattice Medical, mit dem 3D-Druck gegen den Brustkrebs

Den Brustkrebs den Kampf ansagen – das hat das in Lille gegründete Unternehmen Lattice Medical mit 3D-gedruckten Prothesen getan. Das im Jahr 2017 gegründete Unternehmen hat eine Bioprothese namens MATTISSE hergestellt, die eine Alternative zu den gewohnten Silikonprothesen bieten sollte. Die üblich genutzten Silikonprothesen müssen rund alle 10 Jahre aus Sicherheitsgründen ausgetauscht werden, aus diesem Grund besteht die MATTISSE-Bioprothese aus einem resorbierbaren Material, das dank Nutzung der additiven Fertigung optimal an die Morphologie der Patientin angepasst werden kann. Lattice Medical nutzt die FDM-Technologie, um die natürliche Rekonstruktion erschaffen zu können, da sie das eigene Fettgewebe des Patienten regenerieren. 

Bild: Lattice Medical

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