Orthopädietechniker von Ottobock passt die C-Brace Beinorthese eines Mannes an. Beide Personen sitzen in einem Raum auf Stühlen.
Technik und Innovation für Menschen

Forschung für Lebensqualität

Wie kann man aus dem technisch Machbaren einen echten Fortschritt machen? Etwas, das Menschen ihre Mobilität erhält oder wieder gibt? Das treibt die Forschung und Entwicklung von Ottobock an – seit der Firmengründung. Und bis heute.

Künstliche Intelligenz (KI) für intuitive Bewegungen

Woher weiß eine Handprothese, wie sie sich bewegen soll? Ob sie die Finger fest verschließen und eine Aktentasche tragen oder einen Finger ausstrecken und eine Tastatur bedienen soll? Früher mussten Menschen mit einer Amputation aufwendig lernen, ihrer Prothese komplexe Signale über Muskelkontraktionen zu geben. Heute lernen Prothesen von ihren Anwendern und Anwenderinnen: Dank Elektroden, die Biosignale im Unterarmstumpf erfassen und Künstlicher Intelligenz (KI) können Prothesen von Ottobock eine gewünschte Bewegung identifizieren und automatisch der richtigen Handbewegung zuordnen.

Bauer Wolfgang füttert mit seiner Armprothese und der Myo Plus Mustererkennung ein Kalb mit einer Flasche Milch.
Myo Plus Mustererkennung im Alltag

Steuerung per Smartphone und App

Schon die erste Anpassung einer solchen Prothese durch eine Orthopädietechnikerin oder einen Orthopädietechniker erfolgt mit einer speziellen App. Danach können AnwenderInnen auf ihrem Smartphone selbst die Prothesensteuerung kontrollieren und trainieren.

Und wenn sie einwilligen, ist es in Zukunft sogar möglich, Hilfsmittel über die Cloud zu warten. Dann können die Prothesen direktes Feedback an Ottobock senden, damit wir die Technik optimieren und potenzielle Störungen vermeiden, bevor sie entstehen.

Smarte Sensoren und Mikroprozessoren

Bereits 1997 stellte Ottobock mit dem C-Leg die weltweit erste von Mikroprozessoren gesteuerte Beinprothese vor. Die damit gewonnenen Erfahrungen mündeten 2011 in das Genium. Diese Lösung bildet das natürliche, physiologische Gehen mit Hilfe von Mikroprozessoren, -sensoren und -motoren fast identisch nach. So können AnwenderInnen sich auch auf schwierigen Untergründen möglichst sicher bewegen.

Das Zusammenspiel von Computer-, Sensor- und Motorentwicklung macht Joggen, Fahrradfahren oder Schwimmen möglich. AnwenderInnen können die verschiedenen Modi einfach auswählen, unter anderem mit einer App auf ihrem Smartphone. Das zeigt, wie die Digitalisierung neue Möglichkeiten bringt. Sie schafft aber auch neue Anforderungen – mit einer speziellen Beschichtung ermöglicht die Ottobock Handprothese bebionic einen einfachen Umgang mit Touchscreens von Handy oder Tablet.

Lina mit ihrer bebionic Hand

Entscheidend ist, was Menschen hilft

Eine Frau präsentiert an einer Magnetwand ihre Ideen mit der bebionic Hand und der Myo Plus Prothesensteuerung.

Lina und die KI im Arm

Linas Prothese lernt von ihr: Mit acht Elektroden misst die Myo Plus Steuerung mit Mustererkennung Bewegungsmuster in ihrem Unterarmstumpf. Diese ordnet die Künstliche Intelligenz bestimmten Handbewegungen bzw. -griffen zu. Zum Beispiel das Binden eines Schnürsenkels oder das Drehen eines Türknopfes.
Großaufnahme eines Smartphones mit geöffneter App, die mit der Handprothese des Trägers verbunden ist.

Wolfgangs Hand lernt dank der App

Die Myo Plus App hilft Wolfgang, seine Prothese noch intuitiver zu steuern. Waren Prothesen bisher eine Art „Black Box“, werden die individuellen Bewegungsmuster der AnwenderInnen in der App jetzt zum ersten Mal direkt sichtbar – und können so einfacher trainiert und eingestellt werden.
Eine Frau mit einer Beinprothese sowie zwei Kindern und ein Hund gehen lachend in einem Garten spazieren.

Kerstins Prothese denkt mit

Das Genium X3 ermöglicht Kerstin einen fast natürlichen Gang. Die mikroprozessor-gesteuerte Prothese reagiert intelligent und unmittelbar auf alle Situationen. So kann Kerstin aktiv mit ihren Kindern sein, aber vor allem ihren Alltag fast wie vor der Amputation leben.
Eine Ottobock Mitarbeiterin und ein Mitarbeiter versorgen einen Mann und messen die Nervenstränge an seinem amputierten Arm mit einem Gerät, das mit einem Laptop, welcher auf einem kleinen Tisch neben den Personen steht, verbunden ist.

Gedanken bewegen Tims Arm

Durch „Targeted Muscle Reinnervation“ kann Tim seine Armprothese per „Gedanken-Signal“ steuern. Dafür brauchte es eine Operation und fast zwei Jahre Training. Aber wenn Tim jetzt daran denkt, eine Faust zu machen, wird der entsprechende Muskel aktiviert und das zugehörige Signal schließt die Prothesenhand.

Wie 3D-Scanner und -Drucker die Patientenversorgung revolutionieren

Bis heute wird ein Gipsabdruck erstellt, um die Prothese bestmöglich an die Patientinnen und Patienten anzupassen. Angenehmer und schneller geht es mit 3D-Scannern. Unter dem Namen iFab – was für individuelle Fabrikation steht – hat Ottobock eine Plattform aufgebaut, die es möglich macht, Orthesen und Prothesen gleichzeitig schnell und maßgeschneidert zu produzieren.

OrthopädietechnikerInnen scannen einen Stumpf und bearbeiten die Daten anschließend direkt am Computer. So wird Zeit für die Versorgung frei, die bisher für teils aufwendige Handarbeit am Gipsabdruck nötig war. Zusätzlich werden Fehlerquellen minimiert, denn die bearbeiteten Daten können in einer Computersimulationen getestet und direkt an Fräsern und 3D-Drucker übermittelt werden. Mit iFab wird der gesamte Versorgungs- und Fertigungsprozess digitalisiert. Immer der Leitfrage folgend: Wie kommt auf dem Weg vom und zum Patienten bzw. von und zur Patientin die beste Versorgung zu Stande?

Die fünf Stufen der digitalen Fertigung

Ein Orthopädietechniker von Ottobock scannt das amputierte Bein einer Frau, die auf einer Liege sitzt.

Scannen

Das Körperteil wird mit einem Scanner rundum (360°) erfasst. Diese Methode ist angenehmer und schneller als ein Gips-Abdruck.
Ein Orthopädietechniker von Ottobock sitzt vor einem Laptop und bearbeitet darauf die Scans nach.

Modifizieren

Durch Bearbeitung des Scans in der Software legt die Orthopädietechnikerin oder der Orthopädietechniker die Form des Hilfsmittels entsprechend dem Versorgungsziel fest.
Abbildung einer weißen Fußorthese, die per 3D-Druck hergestellt wurde.

Herstellung per 3D-Druck

Im 3D-Drucker wird das Produkt schichtweise hergestellt. Mit diesem Verfahren werden aktuell Orthesen und Helme gefertigt. In Zukunft kann die Technik aber auch für Prothesen genutzt werden.
Basierend auf dem am Computer erstellten Design fertigt ein Fräsroboter ein Modell für die Herstellung einer Prothese.

Alternativ: Herstellung mit dem Fräsroboter

Erstellt wird ein Modell aus Schaum. Es handelt sich hier um ein „Positiv“, das wiederum als Vorlage für die Fertigung eines maßgeschneiderten Produkts dient.
Mithilfe des additiv gefertigten Models wird durch einen Ottobock Mitarbeiter eine maßgeschneiderte Prothese gefertigt.

Fertigung

Auf dem Positivmodell wird das individuelle Hilfsmittel gefertigt.

Digitalisierung eines Handwerks

Das digitale Ökosystem im iFab rückt nicht nur die Bedürfnisse und Interessen der PatientInnen stärker in den Mittelpunkt der Versorgung. Es erleichtert auch Sanitätshäusern und Orthopädietechnik-Betrieben die administrative Abwicklung. Statt Gipsmodellen übermitteln sie heute ihre Daten digital über eine Online-Plattform (dem iFab Customer Centre) an Ottobock. So trifft die Bestellung direkt und papierlos in der Fertigung ein. Mit iFab machen wir es heute Fachgeschäften für Orthopädie möglich, beides zu vereinen: schnell und maßgeschneidert zu produzieren. Wir unterstützen sie bei der Transformation hin zu einer gipsfreien Werkstatt und geben ihnen die digitalen Werkzeuge an die Hand, um die weltweiten Ottobock iFab Fertigungsorte als verlängerte Werkbank zu nutzen.

Mehr Zeit für den Menschen

Bei der Digitalisierung geht es nicht um eine Revolution, sondern um eine Evolution, die den Orthopädietechnik-Beruf nachhaltig verändert. Die handwerkliche Komponente wird etwas abnehmen. Dafür rückt die Betreuung der PatientInnen noch stärker in den Vordergrund. Die iFab-Plattform sorgt zum Beispiel für einen entscheidenden, neuen Zwischenschritt in der Patientenversorgung: die Simulation. Am Computer kann anhand von biometrischen Daten der PatientInnen noch vor der Produktion geprüft werden, ob die Versorgungslösung funktioniert wie gewünscht. Das macht die Fertigung genauer, minimiert potenzielle Fehler, spart Material und Zeit. Zeit, die damit wieder der persönlichen Patientenversorgung zu Gute kommen kann.

Exoskelette für Industrie und Alltag

Ottobock hilft nicht nur, Mobilität wieder zu erlangen. Wir setzen unsere Erfahrung auch ein, damit Menschen gesund bleiben. Mit unserem Wissen über Biomechanik und Orthopädie haben wir Exoskelette entwickelt, die Menschen bei anstrengenden Tätigkeiten entlasten. Das Exoskelett Paexo Shoulder unterstützt zum Beispiel Rücken und Oberarme bei Arbeiten über Kopf – egal ob in der Automobilindustrie oder dem Malerbetrieb.

Die über 100-jährige biomechanische und orthopädische Expertise von Ottobock zeigt sich aber auch an der Orthese C-Brace®. Dieses Exoskelett kann Menschen ermöglichen, wieder zu gehen, deren kniestreckende Muskulatur ganz oder teilweise gelähmt ist. Es reagiert intelligent und unmittelbar auf die akute Situation. AnwenderInnen müssen ihre Aufmerksamkeit nicht mehr auf jeden Schritt lenken. Der integrierte Mikroprozessor regelt den Gangzyklus auch auf unebenem Gelände oder Schrägen – selbst Treppen kann man mit dem C-Brace® wieder im Wechselschritt hinunter gehen.

Innovationen, die unterstützen

Frau trägt ein Exoskelett Paexo von Ottobock und schraubt in einer Werkstatt an einem hochgestellten Auto.

Arbeiten bei VW mit dem Paexo Shoulder

Das Exoskelett unterstützt MitarbeiterInnen in der Produktion bei anstrengenden Tätigkeiten, besonders bei der Überkopfarbeit. Mit einer mechanischen Seilzugtechnik wird das Gewicht der erhobenen Arme auf die Hüfte abgeleitet. Das schont die Muskeln und Gelenke im Schulterbereich spürbar. Das Paexo Shoulder benötigt keine Energiezufuhr. Deshalb ist es mit nur 1,9 Kilogramm das leichteste Exoskelett seiner Art.
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Mann sitzt mit einer C-Brace Beinorthese an einem Fluss und lächelt in die Kamera.

David läuft mit C-Brace®

Sensoren im Kniegelenk des C-Brace® analysieren Davids Bewegungen mit dem linken Bein rund einhundertmal in der Sekunde und senden Informationen an Mikroprozessoren in der Orthese. Basierend auf diesen Informationen unterstützen die Prozessoren David beim Gehen. Mit seinem C-Brace® kann David sogar wieder in den Bergen wandern.
Großaufnahme von Händen, die mit Paexo Thumb an einem Auto schrauben.

Paexo Thumb für gesunde Daumen

Das kleine und sehr leichte Exoskelett entlastet bei Montagearbeiten wie Clipsen, Stecken und Stopfen den Daumen um bis zu 70 Prozent – durch Ableitung der Kräfte in die gesamte Hand. Es schont die Daumenend- und -sattelgelenke und schützt die Daumenkuppe vor mechanischen Einwirkungen.
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