3‑D-Druck in der Ortho­pä­die-Tech­nik – Grund­la­gen und Anwendungsbereiche

A. Geb­hardt, J. Kess­ler, L. Thurn, K. Abbas
Der 3‑D-Druck, auch „Addi­ti­ve Fer­ti­gung“, „Digi­ta­le Fer­ti­gung“ oder heu­te sel­te­ner „Rapid Pro­to­ty­p­ing“ genannt, wird in immer mehr Bran­chen erfolg­reich ein­ge­setzt, um digi­ta­le Pro­dukt­ent­wür­fe direkt in phy­si­sche Bau­tei­le oder deren Ele­men­te zu über­füh­ren. Der Bei­trag befasst sich mit den Poten­zia­len die­ser Tech­no­lo­gie, dis­ku­tiert aber auch ihre Limi­tie­run­gen. Es wird auf die Grund­la­gen des 3‑D-Drucks ein­ge­gan­gen, und es wer­den die Ver­fah­ren und Maschi­nen benannt, die heu­te kom­mer­zi­ell ver­füg­bar sind. In die­sem Zusam­men­hang wer­den auch die ver­ar­beit­ba­ren Mate­ria­li­en dis­ku­tiert, Bei­spiel­an­wen­dun­gen vor­zugs­wei­se aus der Ortho­pä­die-Tech­nik bespro­chen und die Daten­we­ge skiz­ziert. Auf zwei Anwen­dungs­be­rei­che wird exem­pla­risch näher ein­ge­gan­gen: auf Model­le und Bau­tei­le zur Unter­stüt­zung der Pro­the­tik, also auf Epi­the­sen, Orthe­sen und Exo­ske­let­te, sowie auf indi­vi­du­el­le Soh­len und Einlagen.

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3‑D-Druck – das neue Handwerk?

H.-J. Gru­ner
Von wel­cher Sei­te man sich auch dem The­ma der addi­ti­ven Her­stel­lung nähert – es wird schnell klar, dass die umgangs­sprach­lich als „3‑D-Druck“ bezeich­ne­ten Ver­fah­ren die Welt nach­hal­tig ver­än­dern wer­den. Der Arti­kel ver­mit­telt im ers­ten Teil einen all­ge­mei­nen Ein­blick in die The­ma­tik der addi­ti­ven Fer­ti­gung sowie einen aktu­el­len Über­blick über die ver­schie­de­nen Her­stel­lungs­ver­fah­ren und die dar­aus resul­tie­ren­den prak­ti­schen Ein­satz­mög­lich­kei­ten. Im zwei­ten Teil wer­den kon­kre­te Fra­gen mit Fach­leu­ten dis­ku­tiert, die den Bereich der Ortho­pä­die-Tech­nik beleuchten.

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Aktiv in die Zukunft schrei­ten — Auf den Spu­ren der welt­weit ers­ten motor­ge­trie­be­nen Beinprothesen

M. Grim­mer
Zur Nach­bil­dung des mensch­li­chen Gan­ges wer­den in der Bein­pro­the­tik zuneh­mend bio­lo­gi­sche Wirk­me­cha­nis­men nach­emp­fun­den. Bis zur Jahr­tau­send­wen­de wur­den vor­nehm­lich pas­si­ve Sys­te­me ent­wor­fen, die elas­ti­sche, stüt­zen­de oder auch dämp­fen­de Eigen­schaf­ten abbil­den kön­nen. Mit der Ein­füh­rung semi­ak­ti­ver Pro­the­sen­kom­po­nen­ten wur­de es zudem mög­lich, mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten je nach Bewe­gungs­an­for­de­rung online anzu­pas­sen. Die Ein­bin­dung von Antrie­ben erlaubt nun eine Zufüh­rung von Ener­gie. Es wird an Kon­zep­ten gear­bei­tet, um mit Hil­fe bio­lo­gisch inspi­rier­ter Aktua­to­ren die Gelenk­be­we­gun­gen der Bei­ne nach­zu­ah­men. Mit Hil­fe die­ser Tech­no­lo­gie kön­nen akti­ve Pro­the­sen, aber auch Exo­ske­let­te und Exo­suits zukünf­tig die Mobi­li­tät einer brei­ten Anwen­der­grup­pe verbessern.

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Adap­tiv­roll­stuhl im Son­der­bau — Ver­sor­gung von Klein­kin­dern und klei­nen Kindern

J. Ver­beek
Leicht­bau-Adap­tiv­roll­stüh­le im Son­der­bau sind Hilfs­mit­tel, die den indi­vi­du­el­len Ansprü­chen des Nut­zers gerecht wer­den und somit des­sen vor­han­de­ne Kom­pe­ten­zen bewusst­ma­chen, akti­vie­ren und stär­ken. Die früh­kind­li­che Mobi­li­sie­rung mit dem Hilfs­mit­tel Roll­stuhl soll­te recht­zei­tig in der Ent­wick­lung ein­ge­setzt wer­den, um die Gefahr von Lücken in der Moto­rik und der Sen­so­rik zu mini­mie­ren. Da es hin­sicht­lich der Fra­ge, wann ein Roll­stuhl ein­ge­setzt wer­den und wie er kon­zi­piert sein soll­te, noch viel Auf­klä­rungs­be­darf gibt, wer­den in die­sem Arti­kel zwei Ver­sor­gungs­bei­spie­le skiz­ziert: zum einen mit dem Aktiv­fahr­sitz „Dupli­kart“, zum ande­ren mit dem Leicht­ge­wicht-Adap­tiv­roll­stuhl im Son­der­bau „Tuning-Kid XS“. Das Zusam­men­spiel zwi­schen einer kind­ge­rech­ten und behin­de­rungs­spe­zi­fi­schen Ver­sor­gung und einer geeig­ne­ten Bewe­gungs­the­ra­pie kann den Kin­dern neue Per­spek­ti­ven und Bewe­gungs­mög­lich­kei­ten eröff­nen, mit denen sie die Welt begrei­fen und „erfah­ren“ können.

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Hand­orthe­sen bei neu­ro­mus­ku­lä­ren Erkrankungen

J.Steil
Die mensch­li­che Hand ist das kom­ple­xes­te Werk­zeug, das die Evo­lu­ti­on je geschaf­fen hat. Sie besteht aus 27 Kno­chen, die 36 gelen­ki­ge Ver­bin­dun­gen bil­den. Sie wird von über 30 Mus­keln bewegt, und neben den über 20 Frei­heits­gra­den besitzt die Han­din­nen­flä­che ca. 17.000 Tast­kör­per­chen, die für unse­re Wahr­neh­mung uner­läss­lich sind. Der Arm ermög­licht durch kom­ple­xe Bewe­gungs­ab­stim­mun­gen, dass die Hand auch in kör­per­fer­nen Regio­nen feins­te Bewe­gun­gen aus­füh­ren kann. Die­ser Kom­ple­xi­tät ist es geschul­det, dass die Hand einen sehr gro­ßen Anteil am moto­ri­schen Kor­tex ein­nimmt. Kommt es zu neu­ro­lo­gi­schen Schä­di­gun­gen, so ist die Reha­bi­li­ta­ti­on der obe­ren Extre­mi­tät eine beson­ders gro­ße Herausforderung. 

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Soft- und Sili­kon­or­the­sen bei der Ver­sor­gung von Kindern

J. Schi­ckert
Die orthe­ti­sche Ver­sor­gung von Kin­dern an der unte­ren und obe­ren Extre­mi­tät und dem Rumpf stellt beson­de­re Anfor­de­run­gen an Kon­zep­ti­on, Pass­form, Hand­ling und Mate­ri­al­aus­wahl. Die tech­ni­sche Umset­zung in Soft- und Sili­kon­tech­nik bie­tet sich gezielt bei Kin­dern mit neu­ro­lo­gi­schen Erkran­kun­gen an (Abb. 1). Ent­schei­dend für ein geeig­ne­tes Soft­or­the­sen­kon­zept sind neben der ortho­pä­die­tech­ni­schen Kom­pe­tenz die Ein­bin­dung the­ra­peu­ti­scher Ansät­ze und die Fähig­keit, sen­so­ri­sche und per­zep­ti­ve Defi­zi­te des Kli­en­ten zu erken­nen und die­se in die Ver­sor­gungs­lö­sung einzubringen.

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Ergo­the­ra­peu­ti­sche Schienenversorgung

C. Paries
Die Schie­nen­be­hand­lung bei Hand­ver­let­zun­gen bil­det eine Schnitt­stel­le zwi­schen Ergo­the­ra­peut und Ortho­pä­die-Tech­ni­ker, denn bei­de Berufs­grup­pen fer­ti­gen indi­vi­du­ell ange­pass­te Schie­nen an. Dabei gibt es jedoch Unter­schie­de sowohl bezüg­lich der Schie­nen selbst (z. B. Anpas­sung und ver­wen­de­te Mate­ria­li­en) als auch hin­sicht­lich der for­ma­len Abläu­fe (z. B. Abrech­nung). Die­ser Arti­kel stellt die ergo­the­ra­peu­ti­sche Schie­nen­ver­sor­gung vor und geht auf Gemein­sam­kei­ten und Unter­schie­de sowie den Nut­zen aus einer Zusam­men­ar­beit bei­der Berufs­grup­pen ein.

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Eine neue Orthe­se für die Fuß­ver­sor­gung von Kin­dern — Ein Erfahrungsbericht

G. Kan­del, K. Beh­rens, P. Fröh­lings­dorf
„Cama­fo®“ bedeu­tet „cal­ca­neu­sauf­rich­ten­de mul­ti­di­rek­tio­na­le AFO“. Die in die­sem Erfah­rungs­be­richt vor­ge­stell­te Ver­sor­gungs­tech­nik wur­de spe­zi­ell zur Kor­rek­tur des unte­ren Sprung­ge­len­kes bei hypo­to­ner oder leicht hyper­to­ner Knick­fuß­fehl­stel­lung ent­wi­ckelt. Die spe­zi­el­le Camafo®-Technik erlaubt eine Kor­rek­tur der patho­lo­gi­schen Gelenk­ab­wei­chung, ohne dabei die phy­sio­lo­gi­schen Bewe­gungs­ach­sen ein­zu­schrän­ken. Die Fuß- und Unter­schen­kel­mus­ku­la­tur kann in einer geführ­ten Dyna­mik arbei­ten und behält die Mög­lich­keit, ihr Kraft­po­ten­zi­al zu ver­bes­sern. Die neue Orthe­se ist als Gebrauchs­mus­ter geschützt und zum Patent angemeldet.

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Ortho­pä­die­tech­ni­sche Ver­sor­gung im Sportschuh

T. Spre­kel­mey­er
In Deutsch­land erfreut sich der Brei­ten­sport ins­be­son­de­re in Form des Lauf­sports einer sehr gro­ßen Beliebt­heit. Die Lust, sich neu­en sport­li­chen Her­aus­for­de­run­gen zu stel­len und Höchst­leis­tun­gen zu errei­chen, ist unge­bro­chen. Dies erfor­dert häu­fig aber nicht nur eine Höchst­leis­tung der eige­nen kör­per­li­chen Kon­sti­tu­ti­on, son­dern auch des Sport­ge­räts wie z. B. des Laufschuhs.

In den ver­gan­ge­nen Jah­ren hat die Lauf­schuh­in­dus­trie vie­le Neue­run­gen und Ver­bes­se­run­gen in die Schu­he inte­griert. Fra­gen nach Dämp­fung, Funk­ti­on, Pass­form und Spren­gung wer­den nicht nur von Sport­pro­fis, son­dern auch von Brei­ten­sport­lern gestellt. Nichts­des­to­trotz sind die Schu­he immer Mas­sen­pro­duk­te, die für eine opti­ma­le Anpas­sung an den jewei­li­gen Nut­zer bei­spiels­wei­se durch Ein­la­gen oder even­tu­ell auch Zurich­tun­gen indi­vi­dua­li­siert wer­den müssen.

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CAD-basier­te Sko­lio­se-Orthe­sen – Ver­bes­se­rung des Versorgungsstandards?

J. Jur­ko­weit
Die Orthe­sen­the­ra­pie bei her­an­wach­sen­den Pati­en­ten mit ado­les­zen­ter idio­pa­thi­scher Sko­lio­se (im Fol­gen­den als AIS bezeich­net) darf inzwi­schen als wis­sen­schaft­lich gesi­chert und als wirk­sa­me Maß­nah­me im the­ra­peu­ti­schen Sin­ne bezeich­net wer­den. Sowohl natio­nal als auch inter­na­tio­nal sind unter­schied­lichs­te The­ra­pie­an­sät­ze zur opti­ma­len Ver­sor­gung mit kor­ri­gie­ren­den TLSO-/LSO-Orthe­sen zu beob­ach­ten. Auf die ver­schie­de­nen Kor­rek­turme­cha­nis­men folgt eine Erör­te­rung von deren Kon­struk­ti­ons­de­tails an den ein­zel­nen Kor­set­ten. In gro­ben Zügen kön­nen bereits hier wesent­li­che Unter­schie­de im Design der ein­zel­nen Orthe­sen erkannt und zuge­ord­net werden.

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