Maßgeschneiderte Hilfsmittel für Krebsforschung aus dem 3D-Drucker
Krebs zählt zu den häufigsten Todesursachen bei Kindern und Jugendlichen in Europa. Während der Behandlung sind die jungen Patient*innen einer erhöhten Belastung ausgesetzt, die durch körperliche Inaktivität, Erschöpfung und verminderte Lebensqualität noch verstärkt wird. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde am Kinderonkologischen Zentrum Mainz das Kolibri-Projekt ins Leben gerufen. Ziel des Projektes ist es, die Erforschung und Förderung von Bewegungstherapie voranzutreiben, um junge Patient*innen im Kampf gegen den Krebs zu stärken.
Um den Einfluss von sportlicher Betätigung auf die Gesundheit messen zu können, werden spezielle Accelerometer (Aktivitätssensoren) für den Einsatz in der Sporttherapie bei an Krebs erkrankten Kindern und Jugendlichen verwendet. Dabei stellt die Anwendung unter Therapie bei Kindern und Jugendlichen hohe Anforderungen an die Sensoren: Das Produkt sollte für dauerhaftes Tragen über mehrere Tage geeignet sein, ohne das Kind in seinem Alltag zu stören, so dass ein Einsatz zu Hause, aber auch im stationären Umfeld möglich ist. Dabei muss das Material den Ansprüchen häufiger Desinfektion standhalten und im besten Fall noch ansprechend für die jungen Patient*innen sein. „Wir benötigten eine optimale Lösung für den Einsatz der Aktivitätssensoren in der pädiatrisch onkologischen Trainingstherapie“, kommentiert Elias Dreismickenbecker, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Kinderonkologischen Zentrum der Universitätsmedizin Mainz. „Dafür brauchten wir eine Technologie, die es uns ermöglicht, relativ kleine Mengen maßgeschneiderter Sensorhalter effizient herzustellen. Auf der Suche nach einem geeigneten Partner sind wir auf Replique gestoßen.“
3D-Druck für individuelle Sensorhalterungen
Replique unterstützte die Einrichtung in Mainz und sponsorte eine Reihe von maßgeschneiderten Sensorhalterungen in kindgerechten Farben mittels 3D-Druck. Replique ermöglicht es Unternehmen, Bauteile weltweit auf Abruf über ein dezentrales und sicheres Netzwerk zu produzieren. Durch die flexible Produktion im 3D-Druck entstehen für die vergleichsweise geringeren Stückzahlen keine zusätzlichen Mehrkosten für angepasste Formen oder Vorrichtungen, während gleichzeitig schnell Designiterationen möglich sind.
Die Ingenieure von Replique haben basierend auf den Maßen der Accelerometer maßgeschneiderte Gehäuse entwickelt und produziert, um die Messgeräte sicher und komfortabel am Körper der Kinder befestigen zu können, ohne ihre Bewegungsfreiheit einzuschränken. Die vielseitigen Befestigungsmöglichkeiten des Clips gewährleisten einen sicheren Halt in verschiedenen Körperpositionen, ohne die Alltagsbewegungen zu behindern. Dies ermöglicht eine natürliche Erfassung von Bewegungen und Aktivitäten über längere Zeiträume und optimiert insgesamt die Datenerfassung von Aktivitätsminuten und -intensitäten, sowohl im klinischen als auch im häuslichen Umfeld. Die Materialauswahl der Halterungen ermöglicht eine problemlose Desinfektion und macht sie daher für den klinischen Einsatz geeignet.
„Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit Replique und die durchweg positiven Rückmeldungen aller Beteiligten. Während einer Pilotphase konnten wir bereits eine Steigerung der Datenmenge durch eine verbesserte Compliance und damit einhergehende längere Tragezeiten sowie eine verbesserte Rücklaufquote bei Messungen feststellen“, erklärt Elias Dreismickenbecker. „Das beschleunigt unseren Forschungsfortschritt erheblich.“
Auch die Patient*innen sind positiv beeindruckt. Neben hohem Tragekomfort und optimierter Funktionalität der Halterungen durch das Zwei-Komponenten-System haben sie die Möglichkeit, aus fünf verschiedenen Farben und damit 25 Farbkombinationen zu wählen, was zusätzlich zu einer erhöhten Akzeptanz bei den jungen Patient*innen beiträgt.
Basierend auf diesen vielversprechenden Ergebnissen werden die Accelerometerhalterungen nun am kinderonkologischen Zentrum Mainz eingesetzt. Bei erhöhtem Bedarf kann aufgrund der Flexibilität des 3D-Drucks die Produktionsmenge problemlos über Replique skaliert werden.
„Wir freuen uns, dass wir das Kinderonkologische Zentrum unkompliziert unterstützen konnten und damit zumindest einen kleinen Beitrag zur Beschleunigung dieser wichtigen Forschung leisten“, sagt Henrike Wonneberger, COO und Co-Founder von Replique. „Auch wenn unser Fokus auf industriellen Anwendungen liegt, sind wir besonders begeistert von Projekten wie diesem, die die Vielseitigkeit des 3D-Drucks demonstrieren. Die Möglichkeit, maßgeschneiderte Kleinserien schnell und ohne Vorlaufzeiten herzustellen, bietet enorme Vorteile.“
3D-gedruckte Medaillen zur Motivationssteigerung
Replique konnte zudem einen wertvollen Beitrag zu dem EU-weiten Forschungsprojekt „FORTEe“ leisten, das unter der Leitung der Universitätsmedizin Mainz steht. In diesem Projekt kooperieren 16 Partner aus acht EU-Ländern, um Sport für krebskranke Kinder und Jugendliche zu ermöglichen und gemeinsam zu erforschen. Ein großer Fokus im Projekt liegt auf der Motivation und Beteiligung der Patient*innen. So werden nun 3D-gedruckte Medaillen eingesetzt, die den Kindern zusätzliche Identifikation mit dem Programm und ihrer Bewegungstherapie bieten sollen. Auch hier unterstützte Replique mit dem Entwurf und der Produktion der Medaille, die das FORTEe1-Logo zeigt und in zwei verschiedenen Farben mittels FDM-Drucks hergestellt wurde.
„Für die Kinder ist dies eine besonders schwierige Zeit. Sport und Motivation können eine entscheidende Rolle für ihr Wohlbefinden und ihre Lebensqualität spielen. Daher freut es mich besonders, dass die Einführung der Medaillen einen zusätzlichen Motivationsschub für die Kinder darstellt“, so Elias Dreismickenbecker abschließend.
1Dieses Projekt wurde von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 mit der Finanzhilfevereinbarung Nr. 945153 gefördert.
