WHITEPAPER:
3DP dynamische polsorthese versterkt functionaliteit en verbetert comfort (lichter)
Het lijkt wel of iedereen met het 3D-printvirus besmet raakt. De digitalisering van maatschappij en technologie maakt een uitgebreid en complex speelveld van ‘industrieel printen’ mogelijk. Het toepassen van scanning en 3D printing levert een uitbreiding aan mogelijkheden op binnen de range van de orthopedisch hulpmiddelen. Het creatief denken over mogelijke toepassingen krijgt een enorme impuls, met als resultaat het vergroten van zowel mobiliteit als comfort en behandelmethoden die voorheen niet of onvoldoende mogelijk waren. Ideeën die voorheen onuitvoerbaar waren, blijken nu wel degelijk toepasbaar en nieuwe producten worden nu in rap tempo ontwikkeld
Figuur 1: foto's van voorbeelden van de 3DP WAQ
Marion Coolen-Smits, Edmee Jongen, Dionne Pieters, Wilma Oosterink, Bart de Kiefte en Wouter de Vos
LIVIT ORTHOPEDIE
De Wrist Assist Quinten, hierna te noemen WAQ-orthese is een dynamische polsorthese die de pols actief assisteert naar een extensiebeweging. De WAQ-orthese is een volledig op maat gemaakte siliconen voorziening. De 3DP-uitvoering, maakt optimaal gebruik van de mogelijkheden van deze nieuwe productietechniek en maakt het mogelijk zowel de functionaliteit als het comfort (lichter) te verbeteren. De orthese is geschikt voor kinderen met OPBL (Obstetrisch Plexus Brachialis Letsel), CP (Cerebrale Parese) met Zancolli type II (A+B) en voor volwassenen met een CVA, waarbij de aangedane hand ter fixatie nog inzetbaar is en bij nervus radialis letsel. Juiste voor deze doelgroep is een lichtere variant met goede werking een uitkomst.
28 Augustus 2020 [Editie 20, Volume 3]
Ideeën die voorheen onuitvoerbaar waren, blijken nu wel degelijk toepasbaar
Hoe is de WAQ orthese ontstaan? Marion Coolen-Smits, als ergotherapeut en handtherapeut verbonden aan revalidatiecentrum Tolbrug (Den Bosch), is al ruim 20 jaar geleden begonnen met het onderzoeken van de mogelijkheden om een polsorthese te maken die bepaalde vrijheden in beweging toelaat. Want waarom moet een stabiliserende polsorthese volkomen rigide zijn in alle richtingen, vroeg zij zich destijds af? In een modelbouwwinkel vond ze een vernuftig scharniertje dat bij bevestiging in een polsorthese beweging toe liet in de strek- en buigrichting en stabiliseert in de zijwaartse richting. De eerste stap was gezet. Vanaf dat moment maakte zij diverse spalken voor met name patiënten met reuma en artrose in de pols. Tot zo’n 8 jaar geleden Quinten op haar pad kwam, een jongetje van 2 jaar die vanaf zijn geboorte geen activiteit in de strekkers van zijn pols, duim en vingers had. Van kleins af aan maakte hij al gebruik van een stabiliserende polsorthese. Deze plaatste zijn pols in een stabiele uitgangspositie tijdens het grijpen. Tijdens het spelen miste Quinten echter de bewegingen van de pols en daarom droeg hij de orthese niet graag. Zonder de orthese kon hij gebruikmaken van het tenodese- effect van de vingerextensoren om tijdens het grijpen zijn hand te openen. Dat moet toch anders kunnen, dacht Marion destijds. Een klein scharniertje en een externe trekkracht om zijn pols te strekken zouden uitkomst kunnen bieden. Quinten leerde zijn vinger- en polsbuigers ontspannen. Met een elastische tractie op de spalk kon hij zijn pols naar strekken laten komen. Na enige tijd leerde Quinten de spalk goed te bedienen en vroeg er zélfs eerst naar voordat hij ging spelen. Een geweldige ontwikkeling. Naar gelang Quinten groeide, werd de orthese met regelmaat vervangen door een groter model. Voor artsbezoek en therapie kwam Quinten ook in Leiden en Nijmegen. Hier kreeg hij regelmatig complimenten voor de mooie werking van zijn orthese. De goede resultaten bij Quinten deden Marion besluiten de orthese ook te maken voor volwassenen met nervus radialis uitval. Net als Quinten missen ook zij activiteit van de strekkers van pols, duim en vingers. Vaak tijdelijk, maar patiënten zijn daardoor wel erg beperkt in het functioneel gebruik van de hand. Met de orthese worden de actieve buigers door de tractie, als antagonistische werking, geremd en moeten ontspannen. Hierdoor blijft een redelijk ‘normaal’ bewegingspatroon gehandhaafd. Omdat de kracht van de tractie instelbaar is, kan deze steeds afgestemd worden op de aanwezige spierspanning. Het huidige ontwerp Marion was als ergotherapeut en handtherapeut al bekend met Livit Orthopedie vanwege de gezamenlijke spreekuren op revalidatiecentrum Tolbrug. Om de orthese duurzaam en toegankelijk te maken voor een grote groep patiënten zocht zij in het voorjaar van 2017 contact met Livit met de vraag de WAQ verder te optimaliseren en tot productiemodel te maken. Samen zijn zij aan de slag gegaan met nu ook een 3D geprinte uitvoering. Voor welke indicatie is de WAQ inzetbaar? De orthese is toepasbaar bij kinderen met OPBL (Obstetrisch Plexus Brachialis Letsel), CP (Cerebrale Parese) met Zancolli type II (A+B) en bij volwassenen met een CVA, waarbij de aangedane hand nog inzetbaar is en bij nervus radialis letsel. Werking De orthese beweegt de pols, tijdens het ontspannen van de polsflexoren, naar extensie in een lichte cock-up stand. Dit gebeurt door middel van een instelbare tractiekracht aan de dorsale zijde van de pols. Door deze 'neutrale stand' wordt de hand in een adequate uitgangspositie gebracht om voorwerpen vast te grijpen. Bij toename van spierspanning kan de orthese toegeven in een korte buigbeweging van de pols en wanneer de spieren zich ontspannen, veert de pols weer terug naar neutraal. Het tenodese-effect van de vinger en polsspieren blijft toepasbaar en het inschakelen van de pols en vingers blijft bestaan in het lichaamsschema. Ongewenst compensatoir bewegen vanuit schouder en elleboog kan zo worden voorkomen. Ulnair- en radiair abductie is niet meer mogelijk. Indien gewenst kan een lichte polsdeviatie in de orthese gecorrigeerd worden. De orthese rust op de dorsale zijde van de onderarm en wordt bij de hand uitgevoerd met een ondersteunende volaire bar. Bij deze functionele orthese blijven de vingers vrij voor inschakeling. Op bijgevoegde afbeelding wordt een model getoond met de duim in abductiepositie; indien er sprake is van een beperkte strekfunctie van de duimbasis wordt de hand hiermee geopend en kan met de duimtop een driepuntsgreep gemaakt worden.De uitvoering met alleen een volaire bar is ook mogelijk waarbij de duim vrij beweegbaar is Voordelen van de 3DP (3D Printing) Een groot voordeel van 3D-printen is de vormvrijheid van het ontwerp. Er hoeft nauwelijks rekening te worden gehouden met maakbaarheidsbeperkingen of bewerkingsbeperkingen zoals bij de siliconen uitvoering. Daardoor ontstaan nieuwe mogelijkheden om eigenschappen van het eindproduct te verbeteren. Ook kunnen producten complexe designs bevatten, zodat onderdelen kunnen worden geïntegreerd tot één geheel. Door 3DP engineering is het nu mogelijk om een eleganter en kleiner scharnier te integreren in het productconcept. Ook is het mogelijk om productfuncties beter uit te voeren, zoals het benutten van stijfheid en sterkte van het materiaal. In de nieuwe 3DP uitvoering zorgt de stijfheid en sterkte van het materiaal voor een directere werking van de correctie. Het is nog wel de vraag of het materiaal voldoende draagcomfort heeft. Met name de afwerking van de randen kan daarin een rol spelen. De 3DP uitvoering maakt gebruik van constructies op basis van interne structuren en is daardoor super licht en daardoor uiterst geschikt voor kinderen. Bovendien is 3DP 100% reproduceerbaar zonder veel meerwerk zoals dat in de conventionele orthopedie nog steeds de praktijk is.
innovatie: een dynamische polsorthese met ondersteunende strekking; de 3DP-uitvoering versterkt functionaliteit en verbetert comfort (lichter).
3D Printtechniek, nieuwe randvoorwaarden en parameters creëren nieuwe mogelijkheden voor proces en product
Voorbeeld van breed ingezette toepassing
De 3DP WAQ wordt digitaal aangemeten met een geavanceerde scanner voor de nauwkeurigheid die medische hulpmiddelen vereisen
Over Livit Livit wil mobiliteit mogelijk maken voor iedereen voor wie dit niet (meer) vanzelfsprekend is. Door te luisteren. Door mee te denken. Door te helpen. Met onze orthopedische kennis, expertise en hulpmiddelen. Net zolang tot we samen een oplossing vinden waarmee onze klant weer vrij(er) kan bewegen en leven. En daar hebben we alles voor over. U vindt ons op meer dan 400 locaties in het land, waar wij samen met zorgprofessionals van ziekenhuizen en instellingen de beste orthopedische hulpmiddelenzorg bieden. Klanten kunnen bij ons terecht voor orthopedische schoenen, steunzolen, therapeutische kousen, prothesen en (sport)braces. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Wouter Akkerman, Operationeel Manager Pro- en Orthesen via wakkerman@livit.nl.
Wilma Oosterink (CPO), Wouter de Vos (Regiomanager MB), Marion Coolen-Smits (Ergotherapeut/Handtherapeut, Tolbrug Specialistische Revalidatie), Edmee Jongen (Digitale product ontwikkeling), Dionne Pieters (Technisch Cad/Cam medewerker), Bart de Kiefte (CTO)