Softorthesen: perfekt angepasst mit 3D-Scanner

Bei der Behandlung bestimmter Krankheitsbilder kommen textile Softorthesen zum Einsatz. Ihre Herstellung und Anpassung von Hand ist schwierig, zeitaufwendig und anfällig für Fehler. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde eine digitale Plattform entwickelt, die die Herstellung von Softorthesen vereinfachen soll.

Im Interview mit MEDICA.de spricht Dr. Sibylle Schmied über die Anpassung textiler Orthesen mit einem 3D-Scan-Verfahren und über die Schwierigkeiten, die bei der Entwicklung eines solchen Verfahrens auftreten.

Frau Dr. Schmied, Sie haben bei den DITF eine digitale Plattform für die Herstellung von Softorthesen entwickelt. Was war der Gedanke dahinter?

Dr.-Ing. Sibylle Schmied: Bei der Plattform handelt es sich noch um ein Forschungsprojekt, keine abgeschlossene Entwicklung. Wir haben mit einem Industriepartner Softorthesen für Kinder und Erwachsene mit Bewegungsstörungen entwickelt, zum Beispiel mit Zerebralparese, Spastiken oder Skoliose. Die Softorthesen, die bei der Behandlung angewendet werden, arbeiten über Kompression, die sehr individuell und genau eingestellt werden muss. Deshalb muss die Vermessung auch immer sehr individuell erfolgen. Bei einer Handvermessung kann man ebenfalls viel falsch machen. Unser Ziel war, diese Unsicherheiten zu eliminieren und ein Vorgehen zu entwickeln, bei dem die Vermessung akkurat, anhand von digitalen Bildern, erfolgt.

Welchen therapeutischen Zweck haben Softorthesen bei den genannten Krankheitsbildern?

Schmied: Bei der Zerebralparese ist es so, dass unter anderem die körperliche Wahrnehmung gestört ist. Diese soll durch Kompression erhöht werden. Bei der Skoliose geht es darum, eine Aufrichtung des Körpers durch Zugkräfte zu erreichen, die in die Orthese eingearbeitet sind.

Im Projekt haben wir Orthesen für den Torso betrachtet, inklusive der Arme. Aber das Verfahren ist so angelegt, dass es auch auf die unteren Extremitäten anwendbar ist.

Welche Mittel zur Vermessung wurden in dem Projekt eingesetzt?

Schmied: Wir haben verschiedene Methoden untersucht, unter anderem 3D-Handscanner sowie Photo Tools, die in Programmen für die Schnittentwicklung von Orthesen zur Verfügung stehen. Bei den 3D-Scannern ist das größte Hindernis, das wir festgestellt haben, dass die günstigen Scanner häufig nicht ausreichend sind. Die hochwertigeren Modelle, bei denen der Scanvorgang gut funktioniert, sind hingegen nicht erschwinglich für kleinere Orthopädietechnikbetriebe.

Wie liefe denn der Herstellungsprozess für eine Softorthese mit der Plattform ab?

Schmied: Wie angedeutet, ist der Prozess an sich noch nicht fertig. Idealerweise liefe es so, dass eine Patientin oder ein Patient in einem Betrieb für Orthopädietechnik gescannt wird und dort eine textile Softorthese aus einem digitalen Schnittmuster maßgeschneidert wird.

Bei der Umsetzung sind wir noch mit einigen Problemen konfrontiert. Bei Menschen mit Skoliose ist es beispielsweise sehr schwierig, einen guten Scan anzufertigen, weil ihre Körper verkrümmt sind. Patientinnen und Patienten mit Zerebralparese können zum Teil nicht stehen, können also entweder nur sitzend oder liegend gescannt werden. Wenn ein Mensch liegt, verändert sich wiederum die Körperform.

Die verschiedenen Positionen, die die Patientinnen und Patienten einnehmen können, haben wir im Projekt untersucht, aber leider noch keine zufriedenstellenden Lösungen gefunden. Für die verwendeten Photo Tools wiederum sind die Körper mitunter zu asymmetrisch. Aufgrund der Software funktioniert die digitale Plattform für ideale Körper sehr gut, bei anderen Körperformen steigt die Schwierigkeit immens an.

Haben Sie dafür Lösungsansätze gefunden?

Schmied: Das Projekt ist vorläufig beendet. Lösungsansätze müssten wir zusammen mit den Softwareherstellern finden. Diese müssten weitere Tools zur Verfügung stellen, damit wir Scans oder Bilder, die wir machen, besser verarbeiten könnten. Gerade, wenn dann Menschen mit Behinderung in anderen Körperhaltungen gescannt werden.

Wollen Sie die Plattform denn perspektivisch weiterentwickeln und gegebenenfalls auch ein kommerzielles Produkt daraus machen?

Schmied: Wir werden sie definitiv weiterentwickeln. Wir nehmen uns auch weiterhin Körperformen an, die für die Anpassung von Orthesen schwierig sind. Inwiefern sich eine Kommerzialisierung lohnt, kann man nur schwer abschätzen. Softorthesen sind eine sehr spezielle Sache. Im Moment müssen Patientinnen und Patienten noch bei unserem Industriepartner vorstellig werden, der ihre Körper vor Ort vermisst und die Orthese maßschneidert. Insgesamt soll der Vorgang aber auch dezentralisiert werden, sodass die Vermessung auch in Orthopädiehäusern stattfinden kann.