Wer schon einmal einen gebrochenen Arm oder ein gebrochenes Bein hatte, kennt die Behandlung mit Gipsverbänden und welche Schwierigkeiten diese mit sich bringt: Der Gips ist eng, unhandlich und wenn es juckt, kommt man nicht gut an die betroffenen Stellen heran. Vom Waschen ganz zu schweigen! Moritz Rath, Absolvent der Hochschule Fresenius in Hamburg, hat sich in seiner Bachelor- und Masterarbeit mit einer innovativen Lösung für dieses Problem auseinandergesetzt – und einen maßangefertigten Gipsverband aus dem 3D-Drucker entwickelt. Darüber haben wir mit ihm gesprochen.
Gipsverbände sind eine sehr unangenehme Sache. Besonders bei Kindern stellen Gipsverbände Schwierigkeiten dar, da diese einen natürlichen Bewegungsdrang haben und ständig Rücksicht auf ihre Verletzung und den Verband nehmen müssen. Ich dachte mir: Dafür muss es doch eine andere Lösung geben! Da ich während meines Bachelorstudiums 3D-Design & Management (B.A.) mit den Themen Additive Fertigung und 3D-Druck gearbeitet hatte, entstand die Idee, einen Verband zu drucken. Dieser ist an jeden Patienten individuell angepasst, weder kratzig noch eng, sondern luftdurchlässig und mit der Freiheit, damit duschen zu gehen.
Im Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich einen klassischen Design-Prozess durchlaufen. Um zu klären, ob ein 3D-gedruckter Gips überhaupt medizinisch sinnvoll ist, habe ich zuerst ein Experteninterview geführt: mit einem mir bekannten Hausarzt. Er bestätigte mir, dass die relativ simple Funktion, die ein Gipsverband übernimmt – die Extremität (in meinem Fall den Arm) ruhigzustellen – natürlich auch von einem Modell aus dem 3D-Drucker übernommen werden kann.
Das Material PA12 habe ich auf Basis existierender Studien ausgewählt. Es ist sehr gut hautverträglich. Ich musste jedoch testen, welche Struktur der Verband bekommen soll: Welche ist besonders bruchfest? Hierzu nutzte ich das recht einfach zu druckende Material PLA. Ich werde sicher nicht vergessen, wie der geliehene 3D-Drucker für die vielen Probedrucke vier Tage lang das Badezimmer meiner Studentenwohnung blockierte! Letztendlich stellte sich heraus, dass sich ein organisches, netzartiges Design am besten eignet – das sieht ganz nebenbei auch sehr stylisch aus.
Ja, dabei habe ich mich mit der heutigen Markteinführung meines 3D-gedruckten Verbandes beschäftigt.
Nein. Im Zuge meiner Bachelorarbeit habe ich erst einmal einen Prototypen entwickelt. Alles andere hätte ich in diesem Rahmen nicht umsetzen können. Für die Analyse der Marktreife habe ich aber angenommen, es sei ein finales Produkt.
Davon ausgehend habe ich verschiedenste Experteninterviews geführt: unter anderem mit einem Orthopäden, einem Experten für 3D-Scans, 3D-Druckereien, einem sehr innovativen Sanitätshaus, einem Start-up-Förderer und natürlich mit Patienten, die einen herkömmlichen Gips tragen. Würden Patienten und Mediziner den 3D-gedruckten Verband akzeptieren? Welche vorhandenen Geräte eignen sich am besten für den Scan des gebrochenen Körperteils und welche für den Druck des Verbandes? Wer würde die Herstellung des Verbandes übernehmen? Diese Fragen wollte ich mithilfe der Interviews klären.
Im Grunde genommen sind wir bereit für einen Gipsverband aus dem 3D-Drucker. Die Akzeptanz ist da, die notwenige Technik auch. Zudem ist der 3D-Verband kostengünstiger und umweltfreundlicher in der Herstellung und Entsorgung als der herkömmliche Gipsverband. Ein normaler Gipsverband wird angelegt, getrocknet und bei weiteren Untersuchungen wieder aufgeschnitten und weggeworfen. Ein neuer Gipsverband muss dann für den Patienten angefertigt werden. Die 3D-gedruckte Version kann dank eines medizinischen Klettverschlusses einfach aufgemacht und nach der Kontrolle durch den Arzt wieder verschlossen werden. Es wird also nur ein Druck benötigt, statt vieler Gipsverbände. Weitere Vorteile sind das verbesserte Wohlgefühl und auch der Heilungsprozess kann dadurch beschleunigt werden.
Ganz so weit sind wir leider noch nicht. Eine Hürde ist beispielsweise, dass die Druckzeit aktuell recht lang ist: Zehn bis zwölf Stunden dauert es schon, bis ein Verband fertig ist. Die Erstversorgung eines Bruches ist damit also nicht möglich. Und selbst wenn hierzu eine Lösung gefunden würde, müsste man noch einige Zeit für den umfangreichen Zulassungsprozess, den neue Medizinprodukte durchlaufen müssen, einplanen. Dennoch hat der 3D-gedruckte Gips hat aus meiner Sicht auf jeden Fall eine Chance verdient!
