Anwendungsbeispiel: 3D gedruckte Ellenbogen-Orthese

Wie sehr wir auf unsere Arme im Alltag angewiesen sind, merken wir meist erst, wenn wir sie nur noch eingeschränkt nutzen können. Bei einem Oberarmbruch ist es umso wichtiger, dass ein Patient eine optimal passende Orthese bekommt. Selbst wenn wir diesen Workflow in der Mecuris Solution Platform noch nicht explizit anbieten - mit ein bisschen Kreativität ist eine solche Orthese dennoch schnell gemacht.


Links: Jan Euerle u. Michael Wille | Rechts: 3D gedruckte Ellenbogen-Orthese mit Gelenk und Verschlüssen

Wir brauchen eine Oberarm-Unterarm-Orthese für einen Patienten", meldeten sich Jan Euerle und Michael Wille vom Sanitätshaus Jaeger bei uns. Die beiden Orthopädietechnik-Meister wagen gerade ihre ersten Schritte auf dem Gebiet der digitalen Orthesenerstellung. Für diesen Fall einer Oberarmfraktur-Versorgung wollten sie gemeinsam mit unserem Experten Ylli Binakaj austesten, wie sie diese am besten online erstellen. Das Ziel: “Etwas Gutes machen mit relativ wenig Aufwand - und natürlich, dass der Kunde schnell versorgt ist”, so Wille.



Warum digital statt manuell?


Warum wurde bei dieser Versorgung nun überhaupt digital statt herkömmlich manuell und handwerklich gearbeitet? Hier kommen die vier Beweggründe:

  • All in One: Im Gegensatz zum handwerklichen Vorgang kann die Orthese direkt in einem Stück mit verschiedenen Merkmalen (weiche Lasche, Polsterstrukturen zur Druckminderung, feste Anlageflächen für die Gelenke) gedruckt werden.

  • Kostenersparnis: Der FDM-Druck ist - gerade für komplexe Orthesen - eine günstige Wahl.

  • Hygienische Lösung: Da beide Schalen nur aus einem Material bestehen, sind sie leicht zu reinigen.

  • Materialvorteil: TPU, ein Material, das gern im 3D Druck verwendet wird, ist formbeständig, langlebig und angenehm für den Patienten.


Maßgefertigte Orthese in weniger als 2 Stunden


Der Arm, der zuvor eingescannt wurde, konnte direkt in das Mecuris3D Modeling Werkzeug hochgeladen und dort modelliert werden: digital wurde Material am Ellenbogen aufgetragen, Austulpungen eingebaut und Markierungen für die Gelenke hinterlegt. Zusätzlich wurde ein Versatz eingebaut, um später eine (Verschluss-)Lasche anbringen zu können.


Weiter ging es im Mecuris3D Creator, dem Design-Werkzeug: Löcher wurden gesetzt und die Orthesen-Schale mithilfe des gewünschten Randverlaufs ausgeschnitten. “Ich finde es gerade im 3D-Druck so schön, dass du den Randverlauf bereits digital setzt - es gibt meiner Meinung nach keinen schöneren”, freute sich Jan.


Nachdem wir noch keinen vollständigen Workflow genau passend für Oberarm-Unterarm-Orthesen anbieten, hat Ylli den Kollegen aus dem Sanitätshaus Tricks gezeigt, wie sie hier mit den bestehenden Möglichkeiten - in dem Fall dem Hand-Workflow - am besten arbeiten. Nach etwa eineinhalb Stunden gemeinsamen Modellierens am Computer war die Orthese druckreif:


1. Druck einer Probeorthese: Zunächst stellten wir eine Testversion der Orthese her, die aus einem dünnen Versatz bestand, den wir basierend auf der Zweckform erstellt haben. Hierfür wurde ein günstiges Material für den Druck verwendet, um darauf die Gelenke anzuschränken* und die erste Anprobe am Patienten zu machen. Die Passform war genau richtig, sodass es mit Schritt 2 weiter gehen konnte.


2. Druck der finalen Orthese: Nachdem wir wussten, dass die Probeorthese optimal sitzt, haben wir uns an die Umsetzung der finalen Orthese gemacht. Diese wurde aus TPU im FDM-Druckverfahren gedruckt. Der FDM-Druck ermöglichte uns an verschiedenen Stellen Polsterstrukturen im Innenbereich der Orthese einzubauen. Das funktioniert beim FDM-Druck sehr gut, da dieses Verfahren keiner Stützstrukturen bedarf und somit kein Pulver als Stützmaterial genutzt wird. Dadurch entstehen beim Druck Hohlräume, die man nutzen kann, um auch im Inneren liegende Strukturen einsetzen zu können, die als Polsterung dienen. TPU ist für dieses Vorgehen wiederum das ideale Material, weil diese gedruckten Polsterungen damit angenehm für den Anwender werden. Andere Materialien empfinden Anwender hier eher als störend.


*Unter dem Begriff “Schränken” versteht man ein Metall so zu verbiegen, sodass es der Kontur einer Orthese entspricht.



Finaler Feinschliff


Den 3D Druck haben Jan und Michael eigenverantwortlich übernommen und über einen 3D Druckdienstleister abgewickelt, der sich auf FDM Druck spezialisiert hat. Nachdem der fertig gedruckte Orthesen-Rohling im Haus war, fand der Feinschliff der Orthese manuell statt: Die Schale wurde in zwei Hälften (Oberarm und Unterarm) geschnitten, etwas geschliffen und an den Rändern geglättet, um dann die Gelenke anbringen zu können.


 

💡 Aufgrund dessen, dass TPU beim FDM Druck eine sehr starke Verbindung zu den einzelnen Schichten eingeht, ist es kein Problem, dieses zu schneiden oder zu schleifen. Die Oberfläche ist beispielsweise mit einem Fächerschleifer sehr gut und schnell glatt zu bekommen.

 

Als Gelenke wurden die Caroli Gelenke jeweils medial und lateral angeschränkt und mit dem TPU vernietet. Eine Verklebung war hierbei nicht notwendig, da für diese Art von Belastung die Hohlnieten genug Stabilität boten. Zu guter Letzt wurden Verschlüsse angebracht und auf die richtige Länge gekürzt.


Et voilá - die Orthese ist fertig und die Anprobe mit dem Patienten konnte stattfinden. Sie passt optimal und nicht nur der Patient, auch die beiden Orthopädietechnik-Meister und unser Kollege Ylli sind sehr zufrieden: ohne Einschränkungen oder Vorgaben konnte die optimale Versorgung nach den eigenen Vorstellungen umgesetzt werden. Das ist es, was die Flexibilität unserer Software ausmacht und was überzeugt.

You.Create. ist unser Motto, denn wir wollen das Arbeiten der Orthopädietechniker nicht vorgeben oder beschneiden, sondern technisch ermöglichen.




Hier die digitale Modellierung im Schnelldurchlauf:



Möchten Sie auch anfangen, digital zu arbeiten? Dann nehmen Sie an unserem On-Demand-Webinar "In 3 Schritten zur digital erstellten Orthese" teil. Hier zeigt Ihnen OT Ylli Binakaj wie unsere Software funktioniert und Sie in Ihrer täglichen Arbeit unterstützen kann.


Das klingt gut? Dann legen wir los >>



 

💡 Lesen Sie ein spannendes Interview mit Jan Euerle zu dem Fall in der

aktuellen Orthopädietechnik. Hier geht's zum Online-Artikel >>