SiliLine3D
Bei einer Beinprothese sorgt der sogenannte Liner – ein weicher Strumpf zwischen dem Bein und der Prothese – für Komfort und Halt. Er schützt die Haut, verteilt den Druck gleichmäßig und trägt entscheidend dazu bei, dass die Prothese angenehm sitzt.
Im Projekt SiliLine3D entwickeln das Sanitätshaus Tingelhoff und die TU Dortmund neuartige Liner aus medizinischem Silikon, die individuell an jeden Patienten angepasst werden können. Mithilfe einer Kombination aus 3D-Druck und Gießverfahren – entstehen Liner, deren Form, Materialstärke und Härte genau auf die Bedürfnisse des jeweiligen Trägers abgestimmt sind. Der Prozess soll vom Scan des Patienten bis zum fertigen Liner vollständig digitalisiert und automatisch ablaufen, wodurch die Versorgung von Patienten in Zeiten des Fachkräftemangels verbessert wird.
Projektleitende Personen
Ausgangssituation
Viele Prothesenvarianten benötigen eine weiche Zwischenlage, den sogenannten „Liner“. Eine neuartige Ausführung dieses Liners soll über unterschiedliche Härtezonen verfügen, um individuelle Entlastungsbereiche gezielt an die Bedürfnisse der jeweiligen Patientinnen und Patienten anzupassen. Da gleichzeitig die Versorgungszahlen von Patienten mit Prothesen steigen und die Personalressourcen zurückgehen, wird eine zunehmende Automatisierung in diesem Bereich erforderlich. Daher soll die gesamte Prozesskette bis zum fertigen Liner möglichst automatisiert ablaufen.
Ziel des Projekts
Um die Versorgungslage der Patienten zu verbessen soll ein Prozess entstehen, der von einem Scan des Patienten bis zum fertigen Liner komplett automatisiert abläuft. Dadurch ist weniger Arbeitsanteil von Fachkräften pro Patient erforderlich und die Wartezeit der Patienten wird verringert.
Nach dem Scan den das medizinische Personal von dem Bein des Patienten macht, wird eine Gussform durch einen Algorithmus erstellt. Dabei kann die Fachkraft Bereiche zur entlastung markieren, in denen dann weicheres Silikon zum Einsatz kommt. Mittels eines 3D-Druckverfahrens wird abschließend die Gussform hergestellt und der Liner mit medizinischem Silikon in die Form gegossen.
Ergebnisse und Erfolge
Die Erstellung der Gussformen ließ sich anhand von Testdaten des Sanitätshauses validieren und liefert gute Ergebnisse. Der Silikonguss selber hat jedoch noch Probleme. Zunächst wurden Gussformen im SLA Druck aus Flüssigharz erstellt, welche durch chemische Reaktionen jedoch das Vernetzen des Silikons verhindern. Daher werden derzeit FDM-gedruckte Formen aus Thermoplasten getestet, bei denen weniger Vernetzungstörungen auftreten sollen.
Das Einbringen von mehreren Härtezonen wird durch 2-Komponenten-Guss mit Silikonen unterschiedlicher Härte erreicht. Dabei funktioniert die Formerstellung bereits fast vollautomatisch und auch der 2-K-Guss funktioniert ohne weitere Probleme.
Automatische Formgenerierung
Um die Transformation von einem Patientenscan zu einer Gussform durchzuführen wird die Modellierungssoftware Rhino verwendet. In Rhino wird das Objekt automatisch ausgerichtet, sowie die Gusskavität und die Formteilung erstellt. Dabei geschieht dies alles regelbasiert und parametrisch, sodass keine menschliche Intervention nötig ist.
Projektpartner
Das Sanitätshaus Tingelhoff wurde 1989 in Dortmund gegründet und hat sich seitdem zu einem großen regionalen Anbieter im Sanitäts- und Orthopädiebereich entwickelt. Es bietet heute Leistungen in zwölf Fachbereichen an – von Reha-Technik über Orthopädieschuhtechnik bis hin zu Medizintechnik und Qualitätsmanagement.
