MBrace | Multi-Matrix composieten voor modieuze, aangepaste en evolueerbare beugels

MBrace ontwikkelt originele technieken op basis van de ‘tailored fibre placement’-technologie, toegespitst op het ontwerpen van een esthetische en innovatieve orthopedische brace voor de medische behandeling van wervelkolomafwijkingen (scoliose) om het comfort van de patiënt te verzekeren.

Context

Elk jaar worden 22 miljoen Europeanen behandeld voor scoliose. Een niet-invasieve behandeling in de kindertijd geniet de voorkeur. De brace omsluit het bovenlichaam in een hard polyethyleen omhulsel, en dat gedurende 23 uur per dag, 7 dagen per week, vanaf het begin van de puberteit tot het einde van de groei. Het is lastig en vermoeiend om te dragen, vooral tijdens warme zomermaanden. Ondanks de beperkingen blijft de brace de meest effectieve behandeling van scoliose, met bevredigende resultaten bij 75% van de patiënten. De enige andere oplossing in geval van ernstige scoliose is een zeer invasieve operatie aan de hele wervelkolom. De beperkingen van de brace in het dagelijks leven worden dus aanvaardbaarder.

Doel en resultaten

Doel van het MBrace-project is het welzijn van deze jonge patiënten aanzienlijk te verbeteren. In het kader van het project zullen originele technieken worden ontwikkeld op basis van de ‘tailored fibre placement’-technologie, toegespits op het ontwerpen van een esthetische en innovatieve orthopedische brace voor de medische behandeling van wervelkolomafwijkingen (scoliose) om het comfort van de patiënt te verzekeren.

Sirris

Concreet kunnen we het volgende verwachten:

• ontwerp van een structuur met een geoptimaliseerde organische geometrie, geproduceerd door tailored fibre placement, met een mix van stevige thermoplastische (TP) inzetstukken en elastomeren voor de verbindingsstukken;
• een forse vermindering van de massa en dus minder belasting voor de patiënt;
• een aanzienlijke verbetering van de bewegingsvrijheid en de esthetiek;
• een doelgericht biomechanisch effect van de bracestructuur voor een betere therapie;
• een mogelijke aanpassing van het biomechanisch effect door een lichte bijstelling van de vorm van het inzetstuk in een post-correctiefase.

Aanpak

Doel van het project voor Isomatex is het optimaliseren van de compatibele afmetingen met de geselecteerde harsen om de performantie van de brace te garanderen.

Het belang van het project voor Sirris is de ontwikkeling en verfijning van de verschillende innovatieve fabricagetechnologieën op basis van eenvoudig aanpasbare werktuigen. Concreet gaat het om de consolidatie van de verschillende thermoplastische inzetstukken en de injectie van de brace met een thermohardende elastomeerhars om het product af te werken en comfortabel te maken.

Hiertoe zullen specifieke technologieën en tooling moeten worden ontwikkeld, geproduceerd en verfijnd aan een lage kostprijs. Als ‘ondersteunende’ technologie zal freeform 3D-printing worden ingezet. Dit is een combinatie van een extruder en een robotarm (zie onderstaande afbeelding).

Sirris

Omdat het thermoplastische materiaal omkeerbaar is, zal een specifieke studie worden verricht naar de post-correctie van het inzetstuk, om het ontwerp van de brace aan de therapie aan te passen.

Financiering

• Financieringskader: European Research Area Networks M-era.Net