ZHAW-Studenten haben eine günstigere Alternative für konventionelle Handprothesen mithilfe von 3D-Druck entwickelt, die selbst für Kinder in Entwicklungsländern erschwinglich sein könnten.
Kostengünstige Prothesenmodule statt Hightech-Lösungen
Für Menschen in Entwicklungsländern sind herkömmliche Prothesen schlicht nicht finanzierbar. Solche teuren Hightech-Lösungen werden über die Muskelaktivität angesteuert, können so alle möglichen Greiffunktionen ausüben und gleichen zudem auch optisch einer echten Hand. Aber auch hierzulande sind diese Hightech-Prothesen für Kinder nicht unbedingt das Beste: Sie sind schwer und schränken beim Spielen eher ein, als dass sie helfen. Ausserdem entwachsen Kinder der Prothese nach kurzer Zeit. Deshalb haben ZHAW-Studierende kostengünstige Prothesenmodule für Alltag und Sport entwickelt, die ohne Hightech auskommen und aus dem 3D-Drucker stammen.
Patentiertes Baukastensystem
Individualisierbar, leicht und dennoch robust sowie kostengünstig – mit diesen Anforderungen an eine Kinderhandprothese haben sich Systemtechnik-Studierende der ZHAW School of Engineering an die Ideenfindung gemacht. Die besten Ideen haben inzwischen zu einem patentierten Baukastensystem für Kinderhandprothesen geführt. ZHAW-Forscher Wilfried Elspass:
„Früh stellte sich heraus, dass eine Universalprothese für alle in Frage kommenden Tätigkeiten nicht mit den gestellten Anforderungen zu vereinbaren ist.“
Das stattdessen entwickelte modulare Baukastensystem funktioniert so, dass auf einen eigens entwickelten Prothesenschaft – je nach Aktivität – unterschiedliche Module aufgesteckt werden können. Neben einer universellen Alltagsprothese gibt es bereits Prothesen fürs Fahrradfahren, Tennisspielen, Skifahren sowie für den Langlauf.
Prothesen per 3D-Druck
Das an der ZHAW School of Engineering entwickelte Prothesensystem ist so konzipiert, dass Kinder problemlos damit umgehen können. Die einzelnen Module wiegen nur rund 150 Gramm. Die Prothesen fürs Velofahren und die Skipiste funktionieren rein mechanisch; die Alltagsprothese und diejenige fürs Tennisspielen verfügen über eine einfache integrierte Sensorik. Die Kunststoffteile werden im 3D-Drucker angefertigt. „Die Herstellung mittels 3D-Druck ist nicht nur besonders kostengünstig, sondern birgt auch den grossen Vorteil, individuell auf den Benutzer zugeschnittene Prothesen fertigen zu können“, so Fabian Schollenberger, der die Prothesen im Rahmen seiner Masterarbeit weiterentwickelt hat. Der für die Prothesen verwendete Kunststoff ist leicht und dennoch robust. Die Steifigkeit und Festigkeit sind zwar verglichen mit Aluminium deutlich tiefer, was aber durch eine angepasste konstruktive Gestaltung und Bauweise grösstenteils kompensiert wird.
Stiftung Appsocial
Der Zürcher Arzt Andreas Trojan hat die Entwicklung der kostengünstigen Prothesen initiiert. Diese möchte er mit der eigens gegründeten Stfitung Appsocial weiter vorantreiben. Andreas Trojan:
„Ziel ist es, dass Kinder damit uneingeschränkt spielen können und nicht Angst haben müssen, dass etwas kaputt geht. Unsere Prothesen sind als funktionale Werkzeuge zu verstehen.“
Die Prototypen haben sich in ersten Tests bewährt. Die Probandin hat die Prothesen ohne vorhergehendes Training ganz intuitiv benutzt.
Quelle: ZHAW
