Orthopädische Heilbehelfe aus dem 3D-Drucker

Bis auf individuelle Bedürfnisse abgestimmte orthopädische Heilbehelfe verfügbar sind, dauert es oft mehrere Tage, manchmal sogar Wochen. Bei der koventionellen Herstellung von Orthesen zur Wirbelsäulenbegradigung müssen etwa Gipsnegative und -positive erstellt und angpasst werden. Dies kann für Patienten sehr unangenehm sein. 3D-Druckverfahren haben diese Prozesse zwar beschleunigt. Nicht immer sind die dabei verwendeten Materialen aber für alle Patienten verträglich und können etwa Hautreizungen verursachen. Oft sind sie auch spröde und brechen leicht.

Das steirische Start-up Luxinergy arbeitet an der Verbesserung der Herstellung individuell angepasster Stütz- und Fixierbehelfe. Dazu wurden ein neuartiges Material und ein darauf abgestimmter 3D-Drucker entwickelt.

Orthesen in kurzer Zeit

Die Herstellung der Einzelanfertigungen erfolge mit dem System innerhalb von 24 Stunden nach dem Scannen der Patientendaten, sagt Thomas Rockenbauer, der den Großformat 3D-Drucker entwickelt und Luxinergy 2019 gemeinsam mit den Chemikern Thomas Grießer und Matthias Edler gegründet hat.

Vor allem bei kleinen Kindern, die an einer Verkrümmung der Wirbelsäule (Skoliose) leiden, sei eine schnelle Versorgung sehr wichtig, sagt Rockenbauer. "Wenn es 3 Wochen dauert, und in der Zwischenzeit ein Wachstumsschub stattfindet, passt die Orthese nicht mehr."

Biokompatibles Harz

An dem bei dem Start-up zum Einsatz kommenden lichtaushärtenden Materialien (Photopolymere) forschen Grießer und Edler seit rund 10 Jahren. Das nun entwickelte Material verfüge über hervorragende thermomechanische Eigenschaften und sei aufgrund des nahezu vollständigen Härtungsmechanismus entsprechend verträglich, sagt Edler.

Das zum Einsatz kommende 3D-Druckverfahren, die Stereolithografie, habe gegenüber anderen Verfahren, etwa Lasersintern oder Filament-Druck, zahlreiche Vorteile. Der Druck dauere nicht so lange, das Material müsse danach auch nicht mehr über lange Zeit auskühlen und auch das Hantieren mit gefährlichem Polymerpulver entfalle. Zudem sei die Stereolithographie die einzige 3D-Drucktechnik, mit der man transparente Druckkörper herstellen könne. Damit sei es auch möglich, relativ einfach am Patienten zu überprüfen, ob es zu Hautirritationen oder Druckstellen kommt, sagt Rockenbauer.

Das von dem Start-up entwickelte Material könne auch mit anderen Druckern verarbeitet werden. Für die orthopädischen Anwendungen sei es aber wichtig, einen großen Bauraum zu haben: "Wenn man Behelfe für den kompletten Oberkörper drucken muss, braucht man ein entsprechendes Volumen."

Ende 2021 verfügbar

Derzeit laufen Tests des 3D-Druckersystems in einem Orthopädie-Betrieb in Wien, weitere Tester werden gesucht. "Uns ist es wichtig, die Kundenanforderungen gut zu kennen. Deshalb sind wir im starken Austausch mit der Branche", sagt Edler. Im dritten Quartal 2021 soll das Druckersystem allgemein verfügbar sein. Die breite Markteinführung - zunächst im deutschsprachigen Raum - ist Anfang übernächsten Jahres geplant.

Finanziert wurde das Start-up, das inklusive der Gründer mittlerweile 6 Mitarbeiter zählt und im Gründerzentrum der Montanuniversiät Leoben beheimatet ist, durch Förderungen der aws (austria wirtschaftsservice) und der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG. Auch ein strategischer Investor ist an Bord. "Wir sind für das nächste Jahr gut aufgestellt", sagt Rockenbauer.

Auch 3D-Druck-Dienstleistungen

Neben dem Komplettsystem, das Drucker, das Scannen zur Erhebung der Patientendaten und Material umfasst, will Luxinergy mittelfristig auch gemeinsam mit Partnern 3D-Druckdienstleistungen für kleinere Orthopädie-Unternehmen anbieten.

In weiterer Folge sei man auch interessiert, weitere Marktsegmente zu erschließen, erzählen Rockenbauer und Edler: "Interessant wäre etwa der Druck von Zahnschienen, aber auch der industrielle Prototypenbau."

Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und austria wirtschaftsservice (aws).