3D-Druck in Afrika:

Uganderin erhält vor Ort Prothesen aus dem 3D-Drucker

Vor drei Jahren musste der Uganderin Joan Gwokyalas nach einem Unfall der Unterschenkel amputiert werden. Zuerst kaufte sie sich selbst eine Prothese, die aber schlecht saß. Vor Kurzem erhielt sie im Corsu-Krankenhaus in Kampala eine Prothese, die mit einem 3D-Drucker hergestellt wurde.

Vor drei Jahren erlitt die Uganderin Joan Gwokyalas mit einem Motorradtaxi einen Unfall, bei dem sie ihr linkes Bein verlor. Ihr Leben geriet aus dem Gleichgewicht, doch in Corsu, einer der führenden Reha-Kliniken des Landes kam es dank 3D-Druck zu einer neuen Wendung. Nach Schätzungen der WHO benötigen 30 Millionen Menschen in Entwicklungsländern orthopädische Hilfsmittel und Experten sehen mit dem 3D-Druck neue Hoffnung für die betroffenen Menschen.

Der Stumpf des Unterschenkels wird gescannt.
Hier scannt der Orthopädietechniker Jenan Taremwa den Stumpf von Joan Gwokyalas linken Unterschenkel (Bild © Jelca Kollatsch/Spiegel Online).

Joans Beinstumpf wurde im Corsu von einem Orthopädietechniker eingescannt, indem er einen mobilen handgroßen 3D-Scanner die Amputationsstelle abfährt. Das Scanergebnis erscheint zur Kontrolle auf dem Bildschirm des Notebooks. Gwokyalas gehört zu rund 100 Patienten in Uganda, die Teilnehmer einer klinischen Studie des Corsu-Krankenhauses sind. Das Krankenhaus konnte im Jahr 2009 auch dank Spenden aus Deutschland eröffnet werden.

Seit zwei Jahren erproben Orthopädietechniker in Kooperation mit der kanadischen Nichtregierungsorganisation Nia Technologies und der Universität Toronto gedruckte Prothesenschäfte. Der Schaft ist ein Verbindungsstück zwischen dem Stumpf und dem künstlichen Bein und muss individuell gefertigt werden. Traditionell erfolgt dies mit einem Gipsabdruck und ist mit einem hohen Aufwand verbunden. Das Einscannen von Beinstümpfen und der 3D-Druck der Schäfte soll die Arbeit der vier Orthopädietechniker am Corsu erleichtern, um mehr amputierten Menschen helfen zu können. Im Februar 2015 berichteten wir über ein Forschungsprogramm der Universität Toronto. Ein Kind aus Uganda erhielt im Rahmen des Programms eine Beinprothese aus dem 3D-Drucker.

Anprobe der Prothese.
Da es das Fußmodell in ihrer Größe nicht in einem dunkleren Farbton gab, musste Joan mit dieser Variante vorlieb nehmen (Bild © Jelca Kollatsch/Spiegel Online).

Nach dem Scanvorgang wird das 3D-Modell am Rechner mit einer 3D-Software bearbeitet und mit einem 3D-Drucker hergestellt. Der Ausdruck beansprucht ein paar Stunden. Der fertige Schaft wird anschließend mit einem Kunststoffbein zum Beispiel vom Roten Kreuz verbunden. Joan Gwokyalas Beinprothese war nach wenigen Stunden angepasst. Ihre vorherige Prothese, die sie mit dem wenig vorhandenen Geld erworben hatte, hatte ein zu hohes Gewicht und verursachte Schmerzen. Sie legte die Prothese ab und entschied sich auf Beinkrücken zu gehen. Das neue Bein hingegen fühlt sich ihren Angaben nach leichter an und Sie sei glücklich. Joans Kunstbein ist eines der ersten Beine aus dem 3D-Drucker in Uganda.

In Entwicklungsländern wie Uganda eröffnet sich Medizinern die Möglichkeit, mit Unterstützung der 3D-Technologie betroffenen Menschen zu helfen. Sie scannen die Beinstümpfe ein, bearbeiten das 3D-Modell am Rechner und lassen es anschließend per 3D-Drucker herstellen. Die Arbeit wird effizienter und amputierte Menschen in entlegenen Regionen profitieren von dem 3D-Druck.

Jedoch besteht ein Problem mit Prothesen, die mit billigen 3D-Druckern hergestellt werden, da sie eine Instabilität aufweisen und schnell brechen können. Von den Patienten können sie noch nicht dauerhaft getragen werden. Joans 3D-Prothese brach nach drei Wochen und verletzte sich dabei zum Glück nicht. Der Orthopädietechniker Uli Maier vom Medizintechnik-Konzern Otto Bock warnt vor dem 3D-Druck-Hype, zwar habe die Technik ein Wahnsinnspotenzial, doch seien Techniker ohne Orthopädie-Ausbildung ärgerlich, die behaupten künstliche Gliedmaßen innerhalb weniger Stunden drucken zu können. Aktuell seien verschiedene Materialien mit denen 3D-Drucker arbeiten noch zu schwach. Mit seinem Team forscht er an gedruckten Unterschenkelprothesen und erste Produkte bestanden Tests, doch eine Marktreife hätten sie noch nicht erreicht, weil sie die Belastungsnormen noch nicht erfüllen.

Das Corsu-Krankenhaus in Kampala.
Das Corsu-Krankenhaus in Kampala wurde 2009 im Auftrag der Christoffel Blindenmission errichtet (Bild © Jelca Kollatsch/Spiegel Online).

Der Maschinenbaustudent Karim Abbas an der FH Aachen hat für seine Bachelorarbeit eine mechanische Prothese für Menschen entwickelt, denen zum Beispiel das Handgelenk amputiert wurde. Die Kosten belaufen sich auf rund 150 Euro und der Prototyp ist ein runder Greifarm. Zur Zeit arbeitet ein Team von Studenten an der Entwicklung einer Fünf-Finger-Hand aus dem 3D-Drucker, die in einem Sanitätshaus in Marokko auf den Markt kommen soll. Das weltweit bekannteste 3D-Projekt für Prothesen ist E-Nable und wurde 2013 ins Leben gerufen. Der US-Suchmaschinenkonzern Google spendete 2015 einen Betrag von 600.000 US-Dollar (ca. 480.000 Euro) für das E-Nable Projekt.

In Uganda sind belastbare und dauerhaft stabile Beinprothesen das Ziel. Die dortigen Fachleute arbeiten mit 2500 US-Dollar (ca. 2300 Euro) teuren 3D-Druckern und einer Software, die speziell für das Projekt programmiert wurde. Die Studienteilnehmerinnen tragen die 3D-Prothesen wegen der Instabilität maximal einen Monat, danach erhalten sie eine Standardprothese kostenfrei. Joan nutzt die Standardprothese für Kurzstrecken und kann ihren Alltag mittlerweile wieder normal bewältigen. Der Originalbeitrag kann auf der Webseite von Spiegel Online unter diesem Link nachgelesen werden.

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