Fingerprothesen sind vor allem im medizinischen Bereich ein wichtiger Bestandteil, um die Funktionalität der Hand nach Verletzungen oder Amputationen wiederherzustellen. Fingerverletzungen sind vielfältig und häufig, wobei sie oft Schmerzen und Einschränkungen in der Beweglichkeit und Funktion nach sich ziehen. Insbesondere Amputationen oder verkürzte Finger stellen Betroffene vor erhebliche Herausforderungen im Alltag und bei der Ausübung spezifischer Tätigkeiten, wie beispielsweise dem Spielen eines Musikinstruments.
Johanna Laura Diener, Studentin im Bachelor-Studiengang Biomedizinischen Technik an der Hochschule Landshut, ist als Hobbymusikerin selbst von einer Fingerverkürzung nach einem Unfall betroffen. Die hohen Kosten verfügbarer Prothesen haben sie dazu bewogen, nach Alternativen Ausschau zu halten. Während ihres Praxissemesters bei einem Medizintechnikunternehmen hat sie sich daher bereits mit Methoden der additiven Fertigung (3D-Druck) von Prothesen vertraut gemacht. In ihrer Abschlussarbeit möchte sie diese Kenntnisse nun vertiefen und eine modulare Fingerprothese entwickeln, die es ermöglicht, gezielte Bewegungsabläufe mit Fingerspitzengefühl und dosierter Belastung auszuführen.
Die Prothese soll möglichst als Baukastensystem gestaltet werden. Dabei könnten z.B. mit Hilfe von Ergonomie-Tabellen (z.B. DIN 33402-2) gestaltete Fingersegmente je nach Fingergröße der Patienten individuell kombiniert werden. Dies kann auch mit Hilfe parametrisierter CAD-Modelle erfolgen, bei denen sich entscheidende Geometriegrößen leicht individuell anpassen lassen. Bzgl. der Herstellung sollen einteilig, gelenkig verbundene, additiv gefertigte Lösungen untersucht werden, um eine möglichst leichte und kompakte Bauform zu erreichen, so dass Beeinträchtigungen des Bewegungsablaufes oder gar Verletzungen an vorstehenden Teilen vermieden werden. Um ein möglichst natürliches taktiles Verhalten einer fehlenden Fingerkuppe nachzuahmen, soll mit unterschiedlichen Materialien, z.B. in Form von austauschbaren Einsätzen, experimentiert werden.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Prothese, die nicht nur funktional und leicht ist, sondern auch den Anforderungen an Komfort und Präzision gerecht wird. Funktionsfähige Prototypen sollen abschließend gebaut und getestet werden, um die Umsetzung der Anforderungen zu demonstrieren.
Betreut wird die Bachelorarbeit von Prof. Dr. Raimund Kreis, Dozent für Technische Mechanik sowie Konstruktion und Entwicklung. Beim Scannen und 3D-Druck unterstützen Prof. Dr. Norbert Babel, Leiter des Bachelor-Studiengangs Additive Fertigung - Werkstoffe, Entwicklung und Leichtbau und des Labors für additive Fertigung, sowie Laboringenieur Lutz Prager von der Fakultät Maschinen- und Bauwesen. Ergebnisse der Untersuchungen werden im Sommer 2025 erwartet.
