Den 3-D-Druck in unserer Branche entmystifizieren

3D
Alex Stamos (l.) und Christoph Braun.

(MTD 07/2017)  Die Dresdner Firma Stamos und Braun Prothesenwerk fertigt Hände und Füße aus dem 3-D-Drucker und zählt damit zu den wenigen Unternehmen in Deutschland, die solche Teile auch für hiesige Träger fertigen. Gegründet wurde das Unternehmen vom Wahl-Schweizer Silikontechniker Alex Stamos und dem Ur-Dresdner Orthopädietechniker-Meister Christoph Braun im Jahre 2014. Sie fertigen Silikonprothesen für Arme, Hände, Füße und Beine.

Jede Prothese wird individuell für den künftigen Träger entworfen und in Dresden hergestellt. Zudem produziert das Start-up Silikonprodukte für orthopädietechnische Unter­nehmen. Fragen an die Geschäftsführer Alex Stamos und Christoph Braun.

Sie haben Ihre Idee von einer gedruckten Innenhand in knapp zwei Jahren verwirklicht: Im Juli bringen Sie die „Threedee flex“ auf den Markt. Was haben Träger von ihr?

Alex Stamos: Unsere ursprüngliche Idee war, dass wir die herkömmlichen Innenhände für Armprothesen durch 3-D-gedruckte Innenhände ersetzen, um Gewicht zu sparen. Dann haben wir mit Betroffenen geredet, was sie an den bisheri­gen Prothesenhänden am meisten stört. Ein entscheidender Punkt für die Patienten war, dass sie beim Anziehen eines Pullovers immer mit dem Daumen ste­cken bleiben. Im Rahmen einer Studienarbeit hat uns dann ein Student der TU Dresden ein Gelenk entwickelt, welches dem Daumen ein „Einklappen“ ermöglicht. Als das funktioniert hat, kamen uns weitere Ideen wie etwa funktionelle Finger, sodass man die Finger in jedem Gelenk beugen kann. Zudem war es einigen Patienten wichtig, die Hände ineinander zu verschränken. Also haben wir die Grundgelenke der Hand so konstruiert, dass sich alle Finger abspreizen lassen. Die Prothese hat sich also immer weiterentwickelt.

Christoph Braun: Der größte Vorteil für die Patienten ist tatsächlich das Gewicht. Jedes Gramm, das die Hand weniger wiegt, ist für die Patienten ein enormer Gewinn. Bei einer durchschnittlichen Pro­thesenhand für Männer sparen wir um die 160 Gramm. Das klingt erst einmal nicht viel. Wenn Sie sich aber vorstellen, dass das mehr als 1,5 Tafeln Schokolade sind, bekommt es schon eine ande­re Dimen­sion – zumal sich das Gewicht für die Prothesenträger durch die Hebel­län­ge der Prothese noch schwerer anfühlt.

Anders als die Kunststoff-Innenhand besteht Ihre Vorfußprothese, die seit Mai 2016 auf dem Markt ist, aus aus ­Silikon gedruckten Elementen. Ihnen ist es als weltweit erstem Unternehmen gelungen, hochtemperaturvernetzende medizinische Silikone mit einem 3-D-Drucker zu verarbeiten. Was war besonders schwierig?

Braun: Da brauchten wir gar nicht weit gehen, um an die Grenzen zu stoßen. Wir hatten vor zweieinhalb Jahren im Kopf, wie das Endergebnis aussehen muss, und brauchten jemanden, der uns das so herstellt. Allerdings gab es niemanden, der die von uns verarbeiteten Materialien drucken konnte. Also mussten wir die Sache selbst in die Hand nehmen und ­haben zusammen mit dem Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design der TU Dresden ein Projekt begonnen, um unsere biokompatiblen Silikone dru­cken zu können.

Nun sind Sie dabei, Silikon-Vorfußprothesen komplett zu drucken. Was müssen Sie dabei noch verbessern?

Stamos: Aktuell liegen die Grenzen darin, dass die Auflösung und die farbliche Auflösung unserer Prothesen noch hinter der manuellen Fertigung liegen. Für unsere Patienten kommt es darauf an, dass die Prothesen so unauffällig wie möglich sind. Dementsprechend nah müssen wir auch an die Form und den Farbton der erhaltenen Seite kommen. Da ist die Technologie noch nicht weit genug. Aber wir arbeiten daran und kommen dem Ziel Stück für Stück näher.

Braun: Das könnte ich fast so unterschreiben. Allerdings habe ich auch den Eindruck, dass mit jedem gelösten Pro­blem mindestens drei neue dazukommen (lacht). Aber im Ernst: Es ist unser ­erklärtes Ziel, die 3-D-gedruckten Silikonprothesen genauso lebensecht aus dem Drucker zu erhalten, wie wir sie von Hand fertigen. Bis wir so weit sind, brauchen wir noch etwas Geduld und Energie.

Das Aussehen ist das eine. Sind gedruckte Prothesen weniger belastbar als herkömmliche, da sie Schicht für Schicht entstehen?

Braun: Was den 3-D-Druck von Silikonen anbelangt, gibt es in der Festigkeit keinen Unterschied zu unserer traditionellen Her­stellungstechnik. Bei der Innenhand aus Kunststoff können wir nichts vergleichen, denn die bisherigen kosmetischen Innen­hände sind aus gummiartigen Mate­rialien. Wir haben mit der „Threedee flex“ Zyklen­tests durchgeführt und sind mit den Ergebnissen zufrieden. Was aber nicht heißt, dass nicht noch Luft nach oben wäre.

Skeptiker behaupten, dass es noch zu lange dauert, Teile zu drucken, statt sie manuell zu fertigen.

Stamos: Da wir jedes einzelne Teil individuell für jeden Patienten herstellen, kann man das nicht sagen. Es hängt immer davon ab, wie groß die zu ersetzende Stelle ist. Also je nachdem, wo die Amputation verläuft bzw. wie groß die Hand oder der Fuß ist. Uns geht es dabei aber auch nicht so sehr um die Zeit: Wir wollen die Herstellungsprozesse von Prothesen unabhängiger gestalten. Wir haben enorm viele Anfragen von Patienten aus der ganzen Welt. Wir können nicht über­all hinfahren, und oft können die Betroffenen auch nicht zu uns kommen, da es viel zu teuer für sie ist.

Unser Ziel ist es, dass wir eines Tages an verschiedenen Stellen auf der Welt Scanzentren einrichten. In diesen Zentren werden die betroffenen Bereiche der ­Patienten digital erfasst und zu uns geschickt. Wir erstellen dann die Prothesen, drucken sie in Dresden aus und schicken sie zu den Patienten. Somit können dann aufwendige Reisen und Kosten gespart werden.

Würde das bei allen Gliedmaßen gehen?

Stamos: Als Wahl-Schweizer würde ich sagen: Das ist von Kanton zu Kanton unter­schiedlich. Es kommt darauf an, von welcher Art der Prothese wir reden. Eine Silikonfingerprothese „auf die Ferne“ herzustellen, dürfte bald machbar sein. Logistisch ändert sich da einiges: Statt des Bearbeitens eines Gipsmodelles in der Werkstatt wird dann die Prothese am Rechner modelliert und auf dem 3-D- Drucker hergestellt. Eine komplette Ober­schenkelprothese wird meiner Ansicht nach nicht so schnell auf Knopfdruck zu bestellen sein. Zumindest nicht in einer vernünftigen Qualität.

Da warten also weitere Herausforderungen?

Stamos: Ja, diese sind sehr groß. Eine nicht ganz unwesentliche ist das liebe Geld. Da haben es große Firmen natürlich leichter. Wir können nur ausgeben, was von unserer alltäglichen Arbeit übrig bleibt. Dafür haben wir das Glück, dass wir uns nicht durch hierarchische Strukturen kämpfen müssen, ehe wir mit einem Projekt starten können. Wenn wir beide uns einig sind, machen wir einen Plan und legen los. Das ist eine großartige unternehmerische Freiheit.

Allgemein ist das Angebot an gedruckten Prothesen in Deutschland noch über­schaubar. Wie wichtig wird der 3-D-Druck für ihre Herstellung?

Braun: Der 3-D-Druck wird die handwerkliche Arbeit des Orthopädietechnikers in der nächsten Zeit nicht ersetzen. Da brauchen wir uns keiner Illusion hingeben. Allerdings wird er eine immer wichtigere Rolle dabei einnehmen, Arbeits­abläufe zu unterstützen und zu verbessern. Und davor sollte sich auch niemand verschließen.

Ich glaube, wir laufen immer Gefahr, uns mit den fertigen Dingen abzugeben, und sehen nicht mehr die Verbesserungsmöglichkeiten. Dafür ist es wichtig, über den Tellerrand zu schauen. Wir im Handwerk haben oft keine Ahnung, was die Kollegen an den Universitäten, Fachhochschulen und Instituten alles können. Die wiederum wissen nicht, was wir machen und wo wir unsere Probleme ­haben. Da kann ich nur beide Seiten ermutigen, sich mehr umeinander zu kümmern und sich an einen Tisch zu setzen.

Was fehlt noch für den Durchbruch der Technologie?

Braun: Der 3-D-Druck muss in unserer Branche entmystifiziert werden. Zudem müssen die additiven Fertigungen in die Ausbildung integriert werden. Das passiert bisher fast noch gar nicht. Mir ist in Deutschland nur eine Meisterschule bekannt, die die additiven Fertigungstechnologien in den Unterricht standardmäßig aufgenommen hat. In der Ausbildung für die Gesellen ist meines Wissens nach noch gar nichts vom 3-D-Druck zu sehen. Die Orthopädietechnik hat ein großes Problem mit dem Nachwuchs. Es wird an allen Ecken und Enden händeringend nach Auszubildenden und Fachkräften gesucht. Ich bin mir sicher, dass wir mit den additiven Fertigungstechnologien den Beruf deutlich attraktiver machen könnten.

 

Ausgabe 07 / 2017

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