Technische Innovation

Prothese aus 3D-Drucker: Hilfe für breite Öffentlichkeit

Daniel Hobbs trainiert Judo, spielt Fußball und Basketball, fährt Rad und schwimmt gerne. Er lebt in Spanien, spricht fließend Spanisch und Englisch, und lernt Portugiesisch. Er ist ein aktiver 11-Jähriger, der einen Raum mit seinem Lächeln erhellen kann. Daniels Freunde nennen ihn „Iron Man“, da er ohne linke Hand auf die Welt gekommen ist und daher eine Prothese trägt.

Aber er wurde glücklicherweise zu Beginn der 3D-Druckrevolution geboren, in der Technik neue Möglichkeiten eröffnet, um die Herausforderungen des Lebens zu meistern. „Daniel ist ein Kämpfer“, sagte seine Mutter Abby. „Er gibt nie auf. Und er ist extrem zielstrebig.“

 

Wachsende Herausforderung

Als Abby im fünften Monat mit Daniel schwanger war, erhielten seine Eltern die niederschmetternde Diagnose, dass ihr Sohn eine angeborene Missbildung seines linken Arms hat. Natürlich waren sie dankbar, dass ihr Sohn ansonsten gesund sein würde. Aber sie wussten auch, dass ihr Baby in seinem Leben besondere Herausforderungen würde meistern müssen.

Im Alter von sieben Jahren erhielt Daniel eine Handprothese, die ihm vieles erleichterte. Diese Prothese ließ sich öffnen und schließen, aber ihre Funktionalität war eingeschränkt. Zudem war sie recht schwer und teuer, da sie regelmäßig an seinen wachsenden Körper angepasst werden musste.

Prothese aus dem 3D-Drucker

Im vergangenen Jahr rief Intel gemeinsam mit 3D Systems ein Projekt ins Leben, bei dem Daniel eine leichtere und kosteneffizientere Hand konstruiert werden sollte. „Es inspirierte mich, die Grenzen dieser Art von Technik auszuloten“, sagte Evan Kuester, ein Anwendungstechniker des auf großangelegten 3D-Druck spezialisierten Unternehmens. Seine Zusammenarbeit mit Daniel begann er mit einem Scan dessen beider Hände, um sicherzustellen, dass die Skalierung und Passform korrekt sein würden. Nach einigen Probeläufen gelang es Kuester schließlich, mit einem 3D-Drucker eine Prothese zu erschaffen, die in einem Stück aus dem Drucker kam – zu einem Bruchteil der zuvor für Daniels Prothese anfallenden Kosten.

Kuester erklärte, dass er die Hand mit einem „Selective Laser Sintering (SLS)“-Drucker hergestellt hatte, der mit leistungsfähigen Intel Core Prozessoren ausgestattet ist. Dabei zeichnet ein Laser das Profil der Hand in einem Wiederholungsverfahren auf sehr feines Nylonpulver, bis schließlich alles zu Hartkunststoff verschmolzen ist. „Es dauert etwa acht Stunden, bis die Hand ausgedruckt ist“, erläuterte Kuester und fügte hinzu, dass die Kosten für die technisch raffinierte Prothese bei rund 400 US-Dollar – etwa 356 Euro – lägen.

„Give Daniel A Hand“

Die Hobbs stammen ursprünglich aus Großbritannien, leben aber bereits seit vielen Jahren in Spanien. Sie arbeiten dort beide als Lehrer und genießen es, Daniel und seiner 13-jährigen Schwester Bethany die Gelegenheit zu geben, eine andere Sprache und Kultur kennenzulernen. Die Kosten für Daniels Prothese waren für sie eine echte Herausforderung. Um die Anfangskosten von 16.000 Euro aufzubringen, startete Daniels Vater Alistair die Spendenaktion „Give Daniel A Hand“, indem er an einem Halbmarathon teilnahm.

Aufgrund seiner Prothese wird Daniel von seiner Familie und Freunden liebevoll "Iron Man" genannt.
Aufgrund seiner Prothese wird Daniel von seiner Familie und Freunden liebevoll “Iron Man” genannt.

Aber die Kosten stiegen kontinuierlich weiter. Jedes Mal, wenn Daniels Hand an seinen wachsenden Körper angepasst, neu kalibriert oder aus unterschiedlichen Gründen gewartet werden musste, kostete dies die Familie ein paar tausend Dollar. Und da seine Hand eingesandt werden musste, musste Daniel in der Zeit bis zur Rücksendung stets ohne Prothese auskommen. „Wir kennen so viele Familien, die sich das nicht leisten können“, sagte Abby. „Daher hatten wir großes Interesse daran, herauszufinden, welche anderen Möglichkeiten es gab. Wir wissen, dass dies die Zukunft der Prothesentechnik ist. Und wir sind schon gespannt, was die Zukunft bringen wird.“

Prothese mit Coolness-Faktor

Kuester zufolge verwendet der Großteil der Menschen, die eine Handprothese tragen, für die meisten Dinge weiterhin ihre gesunde Hand. Der Hauptgrund hierfür liegt darin, dass Prothesen nicht die benötigte Feinmotorik unterstützen. Da sich in 3D ausgedruckte Prothesen anpassen lassen, ließe sich für bestimmte Aufgaben – etwa um einen Hammer zu halten, Gitarre zu spielen oder einen Violinenbogen zu führen – sogar eine Spezialhand ausdrucken und die Prothese bei Bedarf austauschen.

Für Daniel hat die leichtere Prothese, die weniger als 900 Gramm wiegt, auch einen Coolness-Faktor. Denn schließlich hat nicht jeder eine Iron-Man-Hand, die er stolz vorzeigen und vorführen kann. Und während Daniels Zuversicht wächst, kann seine ganze Familie die Veränderung sehen. Die Anfertigung von Daniels Hand war für Kuester zugleich eine Erfahrung, die ihn Demut lehrte. „Zu wissen, dass ich Dinge mache, die das Leben von Menschen beeinflussen, gibt mir ein großartiges Gefühl“, sagte er.

Hinweis des Redakteurs: In der Artikelserie Experience Amazing beschäftigt sich iQ mit den faszinierenden und nahezu unglaublichen Möglichkeiten, die Computertechnik eröffnet. Wir schauen uns an, wie Computertechnik neue Möglichkeiten und Entdeckungen im Bereich der Wissenschaft, der Maker-Bewegung, der Modebranche sowie der Sport- und Unterhaltungsbranche voranbringt. Wenn Sie mehr über die Techniktrends hinter diesen Storys erfahren möchten, besuchen Sie Experience Amazing

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