Mechanochrome Sensor-Sohle auf Basis von 3D-gedrucktem TPU zur Erfassung des Drucks auf den Fuß

Um Geschwüre und Entzündungen an Diabetiker-Füßen vorzubeugen, soll im Rahmen des Projekts FootPrint mechanochromes Sensormaterial für Schuhsohlen entwickelt werden. Damit kann durch eine Farbveränderung auf kritische Druckverteilung hingewiesen und diese elektronisch erfassbar gemacht werden.

Diabetisches Fuß: 1 - Durchblütungsstörung; 2 - geschädigte Nerven; 3 - Ulzerus (Geschwür); 4 - Hühnerauge (Clavus); 5 - Trockene, rissige Haut; 6 - Eingewachsener Nagel; 7 - Hallux valgus; 8 - Schwiele
Druckbare mechanochrome Einlegesohle für Diabetiker

Technischer Bedarf:

  • Visualisierung der akkumulierten Druckverteilung
  • Früherkennung von Fehlbelastungen
  • 4D Mapping der Fußtopologie als Basis für Data Science
  • Individualisierte Hilfsmittel auf Basis kumulierter Daten
  • Vorhersage zur Entwicklung des Krankheitsbildes

 

 

 

 

 

 

 

 

Wissenschaftlich-technische Lösung:

  • Visualisierung der akkumulierten Druckverteilungen
  • Farb-Kraft-Korrelation
  • Maschinenlesbare Farbverteilung 
  • Individualisierung durch additive Fertigungsverfahren und adaptive Formbarkeit
  • Keine externe Energiequelle
Alle ausklappen Alle einklappen

  • Eine häufige Nebenwirkung einer Diabeteserkrankung ist der Verlust der Nervenaktivität in den Extremitäten. Schlechtsitzendes Schuhwerk ist nicht selten die Ursache für die zusätzliche Verschlechterung der Durchblutung. Als Folge treten Entzündungen auf, welche die betroffene Person kaum bemerkt. Hierdurch wiederum entstehen schlechtheilende Geschwüre, die für rund 70% der durchgeführten Amputationen die Ursache sind. Spezielle Diabetikersohlen sollen dies verhindern. Diese werden individuell angefertigt und müssen regelmäßig aufwendig angepasst werden. Elektronische Sensorsohlen sind auf Grund ihres hohen Preises und eingeschränkter Verfügbarkeit keine Alternative zur angestrebten Lösung.

    In dem Projekt „FootPrint“ wird eine farbverändernde Sohle auf Basis von 3D-gedruckten Elastomeren entwickelt. Im zeitlichen Verlauf weist ein intuitiver Farbwechsel auf kritische Druckverteilungen hin, bevor diese zu Nebenwirkungen führen. Gleichzeitig ermöglicht die farbliche Topologie der Sohle, Patienten und Therapeuten zielgerichtet zu reagieren. Über die Zeit kann solch eine Sohle zudem topologische Daten generieren, die visuell und elektronisch erfasst werden können und die Fertigung maßgeschneiderter Sohlen für den Patienten möglich und auch die Entwicklung des Fußbetts prognostizierbar macht.

  • Förderung

    Dieses Projekt wird im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert.