Forscher aus Singapur von der Nanyang Technological University (NTU) haben mit weiteren Partnern Knieorthese mit 3D-Druck hergestellt, die 30 % leichter als vergleichbare Orthesen ist. Sie kann unter anderem bei Kniearthrosen, Bänderproblemen oder nach Knieoperationen eingesetzt werden. Die Kosten für die Orthese liegen bei rund 670 Euro.

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Forscher der Nanyang Technological University (NTU) und des National Additive Manufacturing Innovation Clusters (NAMIC), der Materiallieferant Delsson und das Center for Orthopedics, das auf Sportmedizin ausgerichtet ist, haben laut einer Pressemitteilung mit X-Brace, eine gegenüber vorherigen Modellen leichtere Knieorthese mit Hilfe von 3D-Druck entwickelt. Diese ist 720 Gramm leicht und wiegt damit 30 % weniger als vergleichbare traditionell hergestellte Orthesen. Die Knieorthese, die sich auf eine Widerstandsfähigkeit für den Träger zwischen 6 und 32 Kilo anpassen lässt, könnte Menschen mit Kniearthrose helfen.

Details zur 3D-gedruckten Knieorthese

Der Widerstand kann an individuell den Patienten angepasst und das Knie so eingestellt werden, dass dessen Streckung über einen bestimmten Winkel hinaus stoppt. Auch die Federspannung kann an die Genesung der Person nach Belieben angepasst werden. Die Knieorthese eignet sich für die Unterstützung von Patienten nach einer Knieoperation oder bei Problemen mit Bänderrissen. Neun Iterationen dauerte es, bis die Wissenschaftler mit der 3D-gedruckten Orthese aus dem Material Nylon 6 zufrieden waren. Sie ist für 782 US-Dollar (rund 670 Euro) über die Delsson-Tochter Wearable Kinetics erhältlich.

Stimmen zur 3D-gedruckten Knieorthese

Doktorand und Projektmitarbeiter der NTU Joel Lim erklärte:

„Leichtgewicht und Stärke sind für dieses Projekt von entscheidender Bedeutung. Wir haben zunächst die konventionellen Knieorthesen und deren aktuelle Stückliste analysiert. Wir haben uns entschieden, auf ein Kunststoffmaterial mit optimierter Struktur umzusteigen. Durch Topologieoptimierung mit einer skizzierten Stressmap und 3D-Modellierung haben wir dann neue Strukturen und Gelenke entworfen, die stark genug sind, um der Beugung des Knies standzuhalten und es dennoch dabei zu unterstützen, sich in die richtige Richtung zu bewegen.“

Fabian Ong sagte:

„X- Brace wird für die Genesung von Patienten revolutionär sein. Es ist leicht und rutschfest, während seine modulare Assistenzlast eine individuelle Genesung des Patienten ermöglicht. Die Hilfe von NTU bei der Bereitstellung einer quantitativen Methode zur Reduzierung der Wandstärke und des Profils des Rahmens war entscheidend, um die Gewichtsreduzierung nach mehreren Wiederholungen zu erreichen.“

Dr. Ho Chaw Sing, Managing Director von NAMIC, sagte:

„Angesichts einer schnell alternden Weltbevölkerung werden leichte, durch 3D-Druck ermöglichte Hilfsorthesen – wie personalisierte Knieorthesen – zunehmend zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Geriatrie, um bessere ältere Patienten zu erreichen Pflege und Ergebnisse.“

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