Bei einer Behandlung von Sprunggelenksverletzungen mit Bandagen oder Orthesen, schätzen Betroffene häufig die Belastungsgrenze ihres Gelenks falsch ein. Die Folge sind meist erneute Verletzungen. Abhilfe könnte nun ein System schaffen, das Patienten vor einer Überbelastung warnt.
Orthese misst Kräfte im Sprunggelenk
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt Senso-Feet entwickelt das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU aus Dresden gemeinsam mit weiteren Partnern eine smarte Sprunggelenk-Orthese, die mit einer App gekoppelt ist. Durch die Kombination von verschiedenen Sensoren auf dieser Orthese werden Kräfte, Winkel und Beschleunigungen im Sprunggelenk während des Gehens gemessen. Ziel ist es, die Belastungen des verletzten Gelenks möglichst genau zu ermitteln. Die gemessenen Sensordaten werden dabei stetig ausgewertet und aufgezeichnet. Kleine Vibrationsmotoren auf der Orthese sowie ein zusätzliches Feedback über die App kündigen eine Überbelastung des Fußgelenkes an, so dass Patienten darauf mit einer Schonhaltung reagieren können. Die Aufzeichnung von Belastungskurven ermöglicht zudem eine Nachverfolgung und Bewertung der Therapie.
Projektpartner des Fraunhofer IWU in Senso-Feet sind die Sporlastic GmbH, die MCG motion capture GmbH, die 4K Analytics GmbH, die imbut GmbH und die Wesom Textil GmbH.
Patientenindividuelle Orthese für Finger
Fingerorthesen kommen meist zur Ruhigstellung einzelner Finger zum Einsatz und sollten für eine bestmögliche Wirkung für die Patienten maßgefertigt sein. Mit WEAM (Wire Encapsulation Additive Manufacturing) lassen sich Orthesen zunächst in 2D drucken und für die individuelle Fingergröße vordimensionieren; dank „eingedruckter“ Drähte können sie anschließend optimal an die Ergonomie des Fingers angepasst werden. Dazu wird der integrierte Draht über elektrischen Widerstand aufgeheizt, wodurch sich der Kunststoffmantel auf 35 – 40° Celsius erwärmt. Kunststoff ist dann ähnlich leicht formbar wie Knetmasse; nach dem Wiederabkühlen ist er so steif, dass er seine vorgesehene Stützfunktion optimal erfüllen kann. Gegenüber vorgefertigten Standardorthesen punkten diese Orthesen damit, dass sie sich individuell anpassen lassen, auch noch im Verlauf der Behandlung: eine neuerliche Erwärmung des Kunststoffs genügt. Zudem benötigen die WEAM-Orthesen im Vergleich zu dreidimensional gedruckten Produkten weniger Druckzeit und sind dank der flexiblen Anpassbarkeit weniger fehleranfällig.
Kontakt:
Fraunhofer IWU
Lukas Boxberger
Abteilungsleiter Biomechatronik
Telefon: +49 (0)351 4772 2135
E-Mail: Lukas.Boxberger@iwu.fraunhofer.de
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