3D-gedruckte Sehhilfen zur Korrektur von Farbsehstörungen

Einem Forscherteam der Khalifa University ist es gelungen, ein neues Brillenmodell zu entwickeln, welches Menschen mit Farbenblindheit helfen könnte. Brillen welche Farbenblindheit korrigieren sind zwar nichts neues, diese 3D-gedruckte Sehhilfe kann jedoch maßgeschneidert, und dadurch individuell an die Kundenbedürfnisse angepasst werden, was es besonders komfortabel macht.

Welche Arten von Farbsehstörungen gibt es?

Bei der Farbsehschwäche (CVD) handelt es sich um eine Farbsinnstörung bei der bestimmte Farbtöne aufgrund einer genetischen Fehlfunktion der Zapfen im Auge schlechter gesehen werden können. Die Netzhaut des Auges hat drei Arten von Zapfen von denen einer blaues Licht, ein anderer grünes und der dritte rotes Licht wahrnimmt. Diese Zapfen arbeiten zusammen, damit Menschen das gesamte Farbspektrum sehen können. Rot-Grün-Farbenblindheit ist dabei die am häufigsten auftretende Variante. Betroffene sehen Rot oder Grün schwächer und haben dadurch Schwierigkeiten, die beiden Farben voneinander zu unterscheiden. Sie empfinden die Welt weniger farbenreich als Normalsichtige. Bei einer teilweise bestehenden Farbenblindheit kann eine Farbe gar nicht gesehen werden, da die Zapfen nicht funktionieren oder gar nicht erst vorhanden sind. Bei einer kompletten Farbenblindheit werden gar keine Farben wahrgenommen, sondern Betroffene sehen lediglich hell-dunkel Kontraste in unterschiedlichen Grautönen. Ursächlich für eine Störung des Farbensehens sind meist genetische Veranlagungen. Manchmal können aber auch Erkrankungen oder Medikamente Auslöser für eine Farbsehschwäche sein.

Die 3D-gedruckten Sehhilfen

Zur additiven Herstellung der 3D-gedruckten Sehhilfen wurde ein transparentes Harz verwendet, welches mit zwei wellenlängenfilternden Farbstoffen gemischt wurde. So konnte ein Tönungseffekt kreiert werden, welcher die Farbsehstörungen korrigiert. Die Forscher verwendeten dazu drei verschiedene Konzentrationen der Farbstoffe, um die Brillengläser individuell auf die Kundenbedürfnisse anzupassen zu können. Dr. Haider Butt, Associate Professor of Mechanical Engineering, welcher an der Entwicklung der Brillen mitgearbeitet hatte, sagte dazu:

 „Die patientenspezifische Anpassung von Brillen für CVD bleibt eine Herausforderung, obwohl die Forschung die Eigenschaften und Materialien der auf dem Markt erhältlichen CVD-Wearables erheblich verbessert hat“

Zur Herstellung der Brillen verwendete das KU-Team zwei verschiedene Farbstoffe. Einer blockiert dabei die unerwünschten Wellenlängen für Patienten mit Rot-Grün-Schwäche, während der andere unerwünschte Wellenlängen für Gelb-Blau-Patienten filtert. Beide Farbstoffe werden in den Brillengläsern verwendet, und Tests mit Freiwilligen zeigten, das Menschen mit rot-grüner und gelb-blauer Sehstörung beide von der Brille profitieren, das deutet wiederum auf ihre Wirksamkeit bei der Behandlung beider CVD-Typen hin.

Brillen dieser Art sind zwar schon auf dem Markt erhältlich, jedoch sind diese traditionell gefertigten Varianten meist sperrig und unbequem. Das Forschungsteam entwickelte deshalb auch eigene 3D-gedruckte Rahmen für seine Brillengläser, welche sich besonders durch ihren  Komfort und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Diese Brillenrahmen lassen sich außerdem wie „normale“ Brillen zusammenklappen, was diese im Alltag handlicher macht.

Um die Qualität der 3D-gedruckte Sehhilfen garantieren zu können, wurden diese zudem einigen Härtetests unterzogen. So wurde etwa die Stabilität der Farbstoffe in den 3D-gedruckten Gläsern getestet, indem die Gläser über eine Woche in Wasser gelagert wurden. Dabei wurde festgestellt, dass kein Farbstoff ins Wasser gelangte. Die Gläser wurden auch eine weitere Woche offen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, was ihre Stabilität und Langlebigkeit beweist. Auch die mechanischen Eigenschaften wie Flexibilität und Zugfestigkeit wurden ebenfalls sorgfältig bewertet und beim Test zeigten die Brillen eine hervorragende Haltbarkeit, ohne zu brechen, selbst wenn sie gefaltet oder gebogen wurden. Dr. Butt erwähnte zudem: 

„Als wir die optische Leistung unserer Brille mit handelsüblichen Brillen für Farbenblinde verglichen, zeigten unsere Ergebnisse, dass unsere 3D-gedruckten Brillen beim Filtern unerwünschter Wellenlängen selektiver waren als die im Handel erhältlichen Optionen. Sie haben ein großes Potenzial bei der Behandlung von Farbenblindheit, und ihre einfache Herstellung und Anpassung bedeutet, dass sie auf jeden einzelnen Patienten zugeschnitten werden können.“

Was ist Ihre Meinung zum den 3D-gedruckte Sehhilfen? Lassen Sie uns zu diesem Thema gerne einen Kommentar da oder teilen Sie es uns auf Facebook, Twitter, LinkedIN oder Xing mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter!

*Titelbildnachweis: Susan Duran