Bayerischer Forscher stellt Prothesen aus Plastikbechern her

Viele Menschen auf der ganzen Welt benötigen eine Prothese.  80 Prozent der Menschen mit einer entsprechenden Behinderung leben in Entwicklungsländern. Für sie ist es auf Grund der hohen Kosten oft unmöglich eine passende Prothese zu bekommen. Ein bayerischer Forscher möchte dem nun Abhilfe schaffen: seit einiger Zeit entwickelt er eine Prothese aus dem 3D-Drucker. Gedruckt aus recycelten Plastikbechern.

Christian Zagel ist Wirtschaftsinformatiker an der Universität Erlangen-Nürnberg. Seit eineinhalb Jahren arbeitet er mit seinem Team an einer Machbarkeitsstudie, die zeigen soll, wie Prothesen aus dem 3D-Drucker Menschen in Entwicklungsländern helfen können. Viele von ihnen haben Arme oder Beine durch Landmienen verloren. Zagels Vision: „Mein Anspruch war immer, mit so günstigen Technologien und Materialien wie möglich so viel Erlebnis wie möglich zu erreichen“. Seine Idee kam ihm während seiner Arbeit mit einem 3D-Bodyscanner, mit deren Hilfe Verbraucher beispielsweise zu Hause testen könnten, ob ihnen Kleidung aus einem Onlineshop passt. Diese Technik verwendet er nun, um Prothesen der neuen Art anzufertigen.

Seine neue Vorgehensweise erleichtert und beschleunigt die Produktion von Prothesen um einiges. Denn bisher müssen verwundete erst in ein Rehabilitationszentrum kommen, um dort mit einem Kunstglied versorgt zu werden. Für die neue Technik reicht es, wenn ein Arzt vor Ort 20 bis 30 Bilder vom Stumpf des Armes oder Beines macht, die sich alle knapp überlappen. Diese Arbeit dauert nur 1 bis 2 Minuten. Anschließend werden diese Bilder an Christian Zagel geschickt, wo sie in ein 3D-Programm eingelesen werden. Der Computer errechnet aus diesen Daten ein genaues Abbild des Stumpfs, mit dessen Hilfe die Forscher eine passende Prothese, ohne Schmerz- und Druckstellen, anfertigen können.

Doch das Kunstglied ist kein gewöhnliches. Die bayerischen Forscher lassen es von einem 3D-Drucker Schicht für Schicht drucken. Nach ca. 30 Stunden ist das Stück fertig und kann für bessere Bequemlichkeit mit Silikon ausgekleidet werden. Die einmaligen Anschaffungskosten für den Drucker belaufen sich dabei nur auf 4500 Euro. Das eigentlich teure an dieser Produktionsweise ist allerdings das Druckmaterial. Filament, die Kunststoffschnüre mit denen gedruckt wird, kosten pro Kilo 15 bis 20 Euro. Daher kam Zagel auf die Idee bereits vorhandenes Plastik für seine Drucke zu verwenden. Dazu zerkleinert er kompostierbare Kunststoffbecher aus Polymilchsäure die kleingehäckselt und anschließend geschmolzen und in Schnurform gebracht werden. Benötigt wurden dazu nur kleine Häcksler und ein sogenannter Extruder, welcher rund 4000 Euro kostete. So soll die fertige Prothese aus recyceltem Kunststoff irgendwann nur noch 10 Euro kosten.

Derzeit testet das Team unter anderem verschiedene Materialstärken. Ein entsprechendes Ersatzglied für einen erwachsenen Mann muss viel aushalten, darf gleichzeitig aber nicht zu schwer sein. Ein weiteres Problem ist, dass die Technik in dieser Preisklasse noch nicht ganz ausgereift ist und es daher immer wieder zu Fehldrucken kommt. Da die Geräte sehr empfindlich sind, müssen Luftdruck und Temperatur möglichst konstant sein. Trotz allem sollen bereits im nächsten Jahr die ersten Patienten mit einer Prothese aus Plastikbechern ausgestattet werden.

Quellen: BR, Spiegel Online, Greenpeace Magazin