Die Herstellung von Prothesenschäften für Beinamputierte ist heutzutage ein manuell geprägter Prozess, der stark vom individuellen Können der Orthopädietechniker abhängt. Das Projekt versuchte, diese manuelle Herstellung von Prothesen durch eine computergestützte Prothesenversorgung zu verbessern.
Im Rahmen des Projekts sollte unter Berücksichtigung der patientenspezifischen Materialeigenschaften des Gewebes am Amputationsstumpf und unter Zuhilfenahme moderner bildgebender Verfahren und computerunterstützter Technologien die Formanpassung der Prothesen optimiert werden. Dazu wurde eine Anpassung von bisher nur industriell genutzter Software aus dem Ingenieurbereich auf die speziellen Anforderungen bei der Planung von Prothesenschäften für beinamputierte Patienten vorgenommen.
rechts: Beinamputierter Patient mit passiven Markern, die von Kameras bei der dynamischen Ganganalyse detektiert werden können; am Boden die Kraftmessplatte, die Bodenkontaktkräfte messen kann (l.), Prothesenschaft (Quelle: TUM, Klinikum rechts der Isar)
Die Erstellung von Simulationsmodellen aus MRT-Aufnahmen und die Simulation der mechanischen Belastungen wurden zu einem stringenten Arbeitsablauf zusammengefasst, um eine Integration in die alltägliche Patientenversorgung zu ermöglichen. Hierbei bietet die Simulation Vorteile gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren. Die Planung des Prothesenschaftes kann nach objektiven und reproduzierbaren Kriterien erfolgen und die Qualität der Patientenversorgung hängt nicht mehr allein von den Erfahrungen des Orthopädietechnikers ab.
Im Projektverlauf wurden mittels der beschriebenen computergestützten Verfahren Prothesen entwickelt, die eine für die jeweiligen besonderen anatomischen Gegebenheiten der Patienten optimale Druckverteilung aufwiesen.
Hierzu wurde der komplette Arbeitsablauf in einen automatisierten Prozess integriert, der es ermöglicht, eine Vielzahl von unterschiedlichen Prothesenformen am Rechner virtuell zu beurteilen, ohne sie tatsächlich zur Probe anfertigen zu müssen. Bei dem abschließenden Schritt der Validierung der Simulationsergebnisse zeigte sich eine gute Übereinstimmung dieser Ergebnisse sowohl mit den Druckmessungen im Schaft als auch mit den subjektiven Empfindungen der Patienten.
