Passgenaue Orthesen für Kinder und Jugendliche dank digitaler Verfahren aus der Photonik

Kinder oder Jugendliche mit entzündlichen Gelenkerkrankungen oder neurologischen Defiziten vermeiden oft das Laufen, wenn es für sie mit Schmerzen verbunden ist. Dadurch kann es für sie jedoch zu Entwicklungsverzögerungen kommen. Eine Möglichkeit, das Laufen zu unterstützen, sind aktive Orthesen für die Beine.

Individuell anpassbare Bausätze für aktive Kinder-Orthesen, die kostengünstig sind und durch Skalierbarkeit mitwachsen, sind das Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojekts „APROACH“, das im Juli 2017 den Zuschlag bei der Förderinitiative „Light Cares“ des BMBF bekam und bis Ende 2018 laufen soll. Das Fördervolumen beträgt 120.000 Euro.

„APROACH“ – Projektpartner

Prof. Dr. Ulrich Wagner und Prof. Dr. med. Herbert Plischke, Professoren an der Fakultät für anwandte Naturwissenschaften und Mechatronik der Hochschule München, arbeiten in „APROACH“ mit Projektpartnern aus dem klinischen Bereich und der Firma Formrise zusammen. Und sie nutzen das Wissen und die Techniken der „Maker“, einer Bewegung technischer Bastler, die heute bereits digitale photonische Fertigungsverfahren wie 3-D-Druck oder Lasercutting pragmatisch und kreativ demokratisieren.

Dank High-Tech-Photonik: Individuelle Orthesen, die mitwachsen können

Zwar sind aktive Orthesen bereits länger bekannt, dennoch erschließt das Projekt gleich zwei bislang nicht abgedeckte Bereiche: Kostengünstige Lösungen und durch Skalierbarkeit mitwachsende Modelle für Kinder.

Mit Unterstützung der klinischen Partner werden zunächst die biometrischen Parameter betroffener Kinder an freiwilligen Probanden erhoben. Aus den spezifischen Daten wird per CAD eine individuelle und später einfach zu modifizierende Vorlage für die aktive Orthese konstruiert. Die Fertigung erfolgt durch Laser-Sintering, unterstützt durch das Wissen der Firma Formrise. Der aktive Teil der Orthesen – Sensoren, Aktoren und Energieversorgung – wird mit Lösungen der „Maker“-Bewegung entwickelt. Die Wirksamkeit der Orthese wird zusammen mit den klinischen Partnern optimiert.

Open-Source-Zugriff für Eltern

Die individuellen Vorlagen für die Orthesen können den Eltern der Kinder bei entsprechender Expertise sogar als frei zugänglicher, umfangreicher Datensatz in einer Open-Source-Plattform zur Verfügung gestellt werden. So könnten sie eine individuell angepasste, aktive Orthese für ihr Kind mit entwerfen und über einen Hersteller für Medizinprodukte als dokumentierten Bausatz bestellen. Ziel der Studie soll auch die Machbarkeit einer Kombination von modernen, kostengünstigen 3-D Verfahren, Open-Source-Technologien und der Bereitstellung der Orthesen im Rahmen des deutschen Medizinproduktegesetzes sein.

Förderinitiative „Light Cares“ des BMBF

Mit dem technischen Fortschritt, der Digitalisierung und der Miniaturisierung ist die Verfügbarkeit preiswerter Hightech-Photonik-Komponenten und damit ihr Potenzial für Alltagsanwendungen immens gestiegen. Vor wenigen Jahren noch industriellen Nutzern vorbehalten, sind sie heute, auch durch die „Maker“-Bewegung, praktisch für Jedermann verfügbar.

Mit dem Wettbewerb „Light Cares“ unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) kooperative vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, deren Ziel darin besteht, den Alltag von Menschen mit Behinderung durch den Einsatz photonischer Technologien entscheidend zu verbessern und so mehr Teilhabe und Chancen zu ermöglichen. Für die Forschungsarbeiten in insgesamt 10 Projekten wird im Rahmen des BMBF-Programms „Photonik Forschung Deutschland“ insgesamt ca. 1 Million Euro zur Verfügung gestellt.

Gerne vermitteln wir ein Interview mit Prof. Dr. Ulrich Wagner und Prof. Dr. med. Herbert Plischke.

Kontakt: Claudia Köpfer T 089 1265-1910 oder koepfer@hm.edu.

https://www.bmbf.de/de/light-cares-wettbewerb-zehn-projekte-ausgezeichnet-3269.h…