Fußheber Orthesen (AFO Ankle Foot Orthoses) werden zum Ausgleich eines pathologischen Gangbildes bei muskulärer Schwäche eingesetzt, um z B zu verhindern, dass die Fußspitze beim Gehen am Boden oder Hindernissen hängen bleibt. Dabei sollen sie ein stabiles und sicheres Gangbild ermöglichen und die gelenksichernde Muskulatur bestmöglich ersetzen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, etwaige negative Sideeffekte gering zu halten Üblicherweise werden die Orthesen mit klassischen Fertigungsverfahren der Kunststofftechnik hergestellt, also z B durch Spritzguss oder Tiefziehen. Alternativ kommen auch faserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz, die durch Laminieren oder Umformen von Prepregs verarbeitet werden. Dabei werden die Orthesen zwar in unterschiedlichen Größen hergestellt können nachträglich aber nur begrenzt an die individuelle Anatomie des jeweiligen Patienten angepasst werden.

Es wird untersucht, ob durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren (3D-Druck) Fußheber Orthesen einfacher oder besser an die individuelle Anatomie der Patienten angepasst werden können. Ein Einsatzgebiet könnte z B der 3 D Druck individuell, anatomisch geformter Fußsohlen sein.

Hierfür wird die Anatomie des Fußes mithilfe eines 3D-Hand-Scanners eingescannt. Das Fußmodell wird segmentiert und bearbeitet. Anhand der Daten wird die Fußschale der Fußheber Orthese konstruiert. Das Konzept der Fußschale besteht aus drei Schichten. Der Träger der Fußschale wird aus widerstandsfähigem Filament gedruckt. Dieser enthält eine Aussparung, um den Befestigungswinkel daran befestigen zu können.

Auf den Träger wird ein Gewebe netzförmiger Struktur gelegt und fixiert. Die individuelle Sohle, die auf das Gewebe gedruckt wird und durch das grobmaschige Netz eine Verbindung zum Träger herstellen soll, besteht aus TPU (Thermoplastisches Polyurethan). Das Gewebe soll dazu sorgen, Zugspannungen beim Abrollen auf der Unterseite der Sohle aufzufangen. Getestet wird die Fußschale an einer Test-/Probe-Orthese aus PETG (Polyethylenterephthalat Glykol). Der Test erfolgt durch Anprobe und eine Ganganalyse im Ganglabor des Sozialpädiatrischen Zentrums des Kinderkrankenhauses St Marien in Landshut.