Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Herausforderung
Orthesen werden in der Regel zur Ruhigstellung einzelner Gelenke oder Gelenkketten eingesetzt und sollten – um eine bestmögliche Wirkung für die Patientin oder den Patienten zu erzielen – maßgefertigt bzw. angepasst sein.
Lösung
Mit WEAM (Wire Encapsulation Additive Manufacturing) lassen sich Orthesen zunächst auf die individuelle Konfektionsgröße in 2D drucken und für die individuelle Fingergröße vordimensionieren; dank integrierter (»eingedruckter«) Drähte können sie anschließend optimal an die Anatomie des Fingers angepasst werden. Dazu wird der integrierte Draht über elektrischen Widerstand aufgeheizt, so dass sich der Kunststoffmantel auf 35 bis 40 Grad Celsius erwärmt. Der Kunststoff ist dann ähnlich leicht formbar wie Knetmasse. Nach dem Abkühlen ist er wieder so steif, dass er seine vorgesehene Stützfunktion optimal erfüllen kann. Der Vorteil gegenüber vorgefertigten Standardorthesen ist die individuelle Anpassbarkeit, was auch im Verlauf der Behandlung durch eine neuerliche Erwärmung des Kunststoffs möglich ist.
Im Vergleich zu dreidimensional gedruckten Hilfsmitteln benötigen WEAM-Orthesen weniger Druckzeit und sind dank der flexiblen Anpassbarkeit weniger fehleranfällig. Ein weiterer Vorteil drahtintegrierter Orthesen besteht in der einfachen Handhabung des Systems, da im Vergleich zu herkömmlichen Orthesen aus Standardmaterial (Thermoplast, das im Wasserbad oder Ofen erhitzt wird) keine zeitliche Begrenzung im Anpassungsprozess besteht. Das heißt, dass der weiche, formbare Zustand der Orthese im Vergleich zum aktuellen itterativen Prozess bei der Patientenanformung (Erwärmen – Anformen - Erwärmen – Anformen usw.) zeitunabhängig aufrechterhalten werden kann. Ein wiederholtes Erwärmen der Orthese im Wasserbad oder Ofen ist nicht mehr erforderlich.
