Druckentlastung: Einlegesohlen aus dem 3D-Drucker


Einlegesohlen für Diabetes-Patienten stellen Orthopädieschuhtechniker bislang in Handarbeit her. Künftig können die Spezialisten die Sohlen kostengünstiger als bisher mit einer neuartigen Software entwerfen und mithilfe von 3D-Druckern herstellen.

Wenn ein Schuh irgendwo drückt, verlagert ein gesunder Mensch beim Gehen sein Gewicht und entlastet damit die schmerzende Stelle. Bei Diabetes-Patienten jedoch verkümmern oftmals die Nervenenden im Fuß – die Betroffenen spüren die schmerzende Stelle nicht. Dies kann zu Druckstellen und schließlich zu Wunden führen, die schlecht verheilen. Abhilfe oder zumindest Linderung versprechen Einlegesohlen, die an der verletzten Stelle sehr weich sind. Sie werden von Orthopädieschuhtechnikern in Handarbeit aus verschiedenen Materialien passgenau angefertigt. Bisher lassen sich die Erfolge durch die Einlagen allerdings kaum wissenschaftlich nachvollziehen – schließlich ist jede Einlage eine Einzelanfertigung. Die Krankenkassen haben daher ein großes Interesse daran, den Prozess rund um die Einlegesohlen zu digitalisieren und damit für eine wissenschaftliche Datenerhebung zugänglich zu machen.

Herstellung von Sohlen digitalisieren

Künftig soll das möglich sein: Im BMBF-Projekt „LAUF“ (= Lasergestützter Aufbau von kundenindividueller Fußbekleidung) arbeiten Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute für Werkstoffmechanik IWM und für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT gemeinsam mit Industriepartnern an dieser Digitalisierung. „Die digitale Vermessung des Fußes ist bereits Usus. Im Projekt haben wir nun auch den Herstellungsprozess der Sohlen vollständig digitalisiert“, erläutert Dr. Tobias Ziegler, Wissenschaftler am IWM. „Mithilfe der neu entwickelten Software kann der Orthopädieschuhtechniker die Sohle patientenindividuell entwerfen und das Ergebnis auf einem 3D-Drucker ausdrucken.“ Das bringt gleich mehrere Vorteile mit sich: Zum einen kann man – wie von den Krankenkassen gewünscht – leicht nachvollziehen, welche mechanischen Eigenschaften die jeweiligen Einlagen haben. Zum anderen lassen sich die Einlegesohlen deutlich kostengünstiger herstellen. Die Vorteile: Die mechanischen Eigenschaften der Einlegesohlen lassen sich besser analysieren und wissenschaftlich bewerten.

In etwa zwei Jahren könnte diese Software den Orthopädietechnikern über das Projektmitglied IETEC (Orthopädische Einlagen GmbH Produktions KG) zur Verfügung stehen.

Die Basis für den 3D-Druck der Sohlen legten vor einigen Jahren die Industriepartner Covestro und Lehmann&Voss&Co. Sie haben mit thermoplastischem Polyurethan, kurz TPU, erstmals ein sehr weiches Material für den 3D-Druck entwickelt. Dieses eignet sich sehr gut für orthopädische Einlagen. Gemeinsam mit UMSICHT-Experten (www.umsicht.fraunhofer.de) entwickeln sie nun weitere Typen dieses Kunststoffs, die sich noch besser eignen.

 

©Fraunhofer IWM
Bildquelle: 3D-Strukturen aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) für Einlegesohlen. Die Strukturen wurden durch rechnerunterstütztes Konstruieren ausgelegt, ihre Eigenschaften simuliert und mit Experimenten abgeglichen.

 

 

 

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