Gut vorbereitet dank 3D-Druck
© RUB, Marquard
Gemeinsam stellen Kooperationspartner der Ruhr-Universität und des Knappschaftskrankenhauses Bochum Gesichtsschutze her, um vorbereitet zu sein, falls die Zahl der zu behandelnden Coronapatienten stark steigen sollte.
Zusammen mit Ingenieuren und dem Makerforum der Ruhr-Universität Bochum (RUB) wappnet sich das Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum für den Fall, dass die Zahl der klinisch behandlungsbedürftigen Coronapatienten stark steigen sollte. Auf Initiative der Klinik produzieren die Teams vom Lehrstuhl für Produktionssysteme und vom Makerforum derzeit Gesichtsschilde mittels 3D-Druck basierend auf frei im Internet verfügbaren Druckvorlagen. Ebenfalls mittels 3D-Druck haben die Kooperationspartner Prototypen für Atemschutzmasken hergestellt, deren Qualität sie in den kommenden Tagen testen wollen.
Aktuell gibt es am Knappschaftskrankenhaus keine Engpässe in der Versorgung mit Schutzausrüstung. „Wir bereiten uns lediglich für den Fall vor, dass in den kommenden Wochen ein erhöhter Bedarf entstehen sollte, falls die Zahl der Patientinnen und Patienten mit Covid-19 stark steigen sollte“, sagt Privatdozent Dr. Mortimer Gierthmühlen, Oberarzt in der Klinik für Neurochirurgie des Knappschaftskrankenhauses und zertifizierter Healthcaremanager.
Gesichtsschutz bereits im Einsatz
„Die Atemschutzmasken sind offiziell natürlich nicht zertifiziert“, gibt Gierthmühlen zu bedenken. „Sie würden lediglich zum Einsatz kommen, falls die herkömmliche Schutzausrüstung nicht ausreichen sollte.“ Anders ist es bei den Gesichtsschilden, die auf einem frei verfügbaren Modell der Firma Prusa Printers basieren; sie haben sich im Alltag bereits als praktikabel erwiesen. Das Klinikpersonal, das neue Patientinnen und Patienten in der sogenannten vorgelagerten Notaufnahme während der Coronakrise in Covid-19-Verdachtsfälle und Nicht-Verdachtsfälle einteilt, trägt sie.
Ziel der Bochumer Kooperationspartner ist es, zunächst 100 Gesichtsschilde zu produzieren. Dafür sind zwei 3D-Drucker des Lehrstuhls für Produktionssysteme und sechs 3D-Drucker im Makerforum der Worldfactory der RUB im Einsatz. Gedruckt werden die Stirnhalterungen der Schilde, in die das Team vom Knappschaftskrankenhaus dann eine gelochte Folie einhängt, die das Gesicht schützt.
Atemschutzmasken mit selbst entwickeltem Adapter
Die Atemschutzmasken aus dem 3D-Drucker sind aktuell noch in der Erprobung. Sie basieren auf einem quelloffenen Grundmodell, das frei im Internet verfügbar ist und von der Community kollaborativ weiterentwickelt wird. Mit dem Grundmodell wird das Maskenstück produziert, das über Nase und Mund gestülpt wird. Dieses wird mit einem an der RUB konzipierten Adapter an kommerziell erhältliche Filter angeschlossen. „Die Idee ist, dass die Masken von dem gleichen Träger mehrmals verwendet werden können und dass nur die Filter regelmäßig getauscht werden müssen“, erklärt Mortimer Gierthmühlen.
Den Adapter konzipierte das Team von Prof. Dr. Bernd Kuhlenkötter am Lehrstuhl für Produktionssysteme. Die Anleitung für den Druck haben die Ingenieure bereits im Internet zur Verfügung gestellt.
Gemeinsam mit einem Lungenfacharzt wird Mortimer Gierthmühlen das Konstrukt nun auf seine Dichte testen und verschiedene Möglichkeiten ausprobieren, um die Maske möglichst stramm am Kopf zu befestigen.
Weitere Prototypen in Arbeit
Der Druck einer solchen Atemschutzmaske nimmt derzeit zwischen sieben und neun Stunden Zeit in Anspruch, der Druck einer Halterung für einen Gesichtsschild dauert rund zwei Stunden. Die Teams vom Makerforum und vom Lehrstuhl für Produktionssysteme experimentieren daher auch an anderen Varianten, die sich schneller produzieren lassen würden. „Für die schnelle Produktion der Gesichtsschilde benötigen wir jedoch laserschneidbare, transparente Folien in 0,5 und 1,5 Millimeter Stärke, die aktuell eine längere Lieferdauer haben“, sagt Oliver Stickel vom Makerforum. „Falls andere Werkstätten der Region dieses Material auf Lager haben und uns aushelfen könnten, würden wir uns freuen. Alternativ geben wir natürlich gern unsere Erfahrungen weiter, damit andere Werkstätten Prototypen bauen können.“
