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Additive Fertigung in Rekordzeit

Passgenaue Orthesen aus dem 3D-Drucker der Klinik

12. März 2024, 7:00 Uhr | Ute Häußler

Mit den Linearführungen von Igus arbeiten Forschende der Hochschule Trier an einem 3D-Druck-System für personalisierte Orthesen.

Personalisierte Medizinprodukte auf Knopfdruck: Orthesen für verletzte Finger sollen künftig via 3D-Druck direkt im Krankenhaus hergestellt werden. Für die präzise Vermessung der Finger kommen an der Hochschule Trier Miniatur-Linearführungen zu Einsatz.

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Egal ob in der Küche, beim Werkeln im Haushalt oder Garten - tiefe Schnittwunden müssen im Krankenhaus versorgt werden. Meist wird zur besseren Heilung eine Schiene um den Finger gelegt, eine sogenannte Orthese.

Solche Orthesen sind in der Regel nur in Einheitsgrößen erhältlich, die vielen Patienten nicht passen. Studierende des Technik Hauptcampus der Hochschule Trier möchten das ändern. Sie arbeiten an einem System, das es Krankenhäusern, Arztpraxen und Sanitätshäusern ermöglicht, passgenaue Orthesen direkt vor Ort mit einem 3D-Drucker herzustellen, ohne lange Wartezeiten. Igus, ein führender Hersteller präziser Spritzgussteile aus technischen Kunststoffen, unterstützt die Orthesen-Forschung mit kostenlosen Miniatur-Linearführungen.

Personalisierte Orthesen vor Ort gedruckt

Die Applikation der Studierenden besteht aus einer Messplattform mit Schiebern, die die Höhe, Breite, Länge und den Winkel des aufgelegten Fingers messen. Ähnlich wie ein Fußlängenmesser im Schuhgeschäft. Anhand dieser Messdaten wird mithilfe einer Computer-Aided-Design-Software ein individuelles 3D-Modell einer Orthese erstellt. Anschließend wird die personlisierte Schiene mit einem 3D-Drucker ausgedruckt.

Einfachheit ist Trumpf beim 3D-Drucksystem aus Trier. Alle Komponenten sollen für die medizinischen Fachkräfte so leicht wie möglich zu bedienen sein. Und gleichzeitig auf engstem Bauraum ausfallsicher, wartungsarm und hygienisch arbeiten.

Eine konstruktionstechnische Herausforderung etwa war die Führung der beweglichen Schieber, deren Spitzen sich beim Vermessen der Finger entlang aufgeklebter Zentimetermaße bewegen. »Die Versuche, eine Führung selbst mit dem 3D-Drucker herzustellen, waren nicht zufriedenstellend«, sagt Student Allan Schmitz.

Präzises und hygienisches Vermessen der Finger

Hier helfen die Linearführungen von Igus:

»Mithilfe der einbaufertigen Miniaturgleitführungen der Serie drylin N in Baugröße 17 konnten wir die Führungen für unsere Messplatte sehr einfach realisieren.«
Allan Schmitz

Die Studierenden haben dabei drei 17 Millimeter schmale Aluminiumschienen auf die Plattform geschraubt – für die Längen-, Breiten- und Höhenmessung der aufgelegten Finger. Die Schieber, montiert auf kompakten Schlitten, 30 Millimeter lang und nur 6 Millimeter hoch, bewegen sich während des Messens über Gleitflächen aus Hochleistungskunststoff auf den Schienen. Integriert in diesen Kunststoff sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe, die sich im Laufe der Zeit automatisch freisetzen und einen reibungsarmen Trockenlauf ermöglichen. »Dank der Schmierfreiheit arbeiten unsere Miniatur-Linearführungen über viele Jahre präzise, leichtgängig, wartungsfrei und in medizinischen Bereichen besonders hygienisch«, sagt Michael Hornung, Produktmanager drylin Linear- und Antriebstechnik bei Igus. (uh)