Haartransplantation
Weltweit sind 80 Prozent der Männer und 50 Prozent der Frauen von anlage-bedingtem Haarausfall betroffen. Eine Möglichkeit, um dünner werdendes Haar zu behandeln, ist die Haartransplantation. In den letzten Jahren haben sich die Technologien und Instrumente, die für Haartransplantationen ver-wendet werden, stark weiterentwickelt.
Doch das weltweit erste automatisierte und tragbare Inzisionsgerät für Haar-transplantationen ist der Robopen von acarinstruments, der von Dr. Levent Acar patentiert und in Zusammenarbeit mit Puls Produktdesign entwickelt wurde.
„Es gibt auf dem Markt kein Vergleichsprodukt. Mit dem Robopen haben wir den Operationsablauf einer Haartransplantation nicht nur vereinfacht, wir haben ihn komplett neu definiert.“
– Dieter Fornoff
erste Skizzen
Der Ablauf einer Haartransplantation
In der Regel werden die Haarwurzeln, die neu transplantiert werden sollen, am Hinterkopf entnommen. Dazu wird jedes einzelne Haar umstochen, wodurch die Haarwurzel gelöst wird. Das mit einer Pinzette entnommenen Haare samt Haarwurzel wird sofort in eine Tinktur eingelegt, sodass die Haltbarkeit gewährleistet werden kann. Zeitgleich sind weitere Fachkräfte anwesend, die die Wurzeln unter einem Mikroskop nach Qualität bewerten und vorsortieren, bevor die Haare an der gewünschten Stelle wieder eingesetzt werden.
75.000 – 150.000 Haare auf dem Kopf
6.000 – 9.000 werden transplantiert
2.000 – 4.000 davon in einer Sitzung
Bei dem bislang manuellen Prozess brauchte es zudem mindestens eine weitere anwesende Person, die mit einem Handzähler die Einstiche dokumentierte. Bei dem Entnehmen und dem Transplantieren der Haare sowie der Ungenauigkeit beim manuellen Zählprozess, entstehen daher in der Regel 3.500 Einstiche am Kopf. Die Qualität und die Wuchsrichtung des transplantierten Haars wird maß-geblich von dem Einstichwinkel beeinflusst. Wenn man ein Haar in einen Einstichkanal einsetzen würde, der im 90 Grad Winkel gestochen wurde, würde dieses Haar senkrecht aus dem Kopf wachsen. An der Schläfe zum Beispiel werden daher Haare in der Regel in einem 10 Grad Winkel transplantiert.
„Es ist insgesamt ein Prozess, der sehr viel Präzision erfordert“, bestätigt Dieter Fornoff, der Dr. Levent Acar im Zuge der Zusammenarbeit eine Woche in Istanbul bei der Arbeit begleitet hat, um sich selbst ein Bild vom Ablauf machen zu können. „Dadurch, dass die Einstiche vor unserem Robopen häufig manuell stattfanden, war das medizinische und kosmetische Ergebnis bislang auch stark von dem handwerklichen Geschick der behandelnden Ärztin oder des Arztes abhängig“, fügt er hinzu.
Nicht nur das kosmetische Ergebnis, sondern auch die Erfolgsrate beim neuen Anwachsen der Haare wurde durch die höhere Präzision des Robopens verbessert. Patient:innen, die mit dem Robopen operiert wurden, behalten deutlich mehr der transplantierten Haare, als bei herkömmlichen Verfahren.
Sticharten und Einstichwinkel
auf der Kopfhaut
Anforderungen und eine große Herausforderung
Im Gespräch mit Dr. Levent Acar ermittelte Puls Produktdesign in der Zusammen-arbeit die technischen Anforderungen für den Robopen. „Bei der Entwicklung des Robopen mussten viele Funktionen in einem kleine Medizingerät integriert werden“, sagt Dr. Levent Acar. „Natürlich unter Beachtung des hohen medi-zinischen Standards, den hygienischen Anforderungen und den erforderlichen Qualitätsansprüchen in der Medizintechnik.“
Die Prozesssicherheit stand für Puls Produktdesign an oberster Stelle. So musste sichergestellt werden, dass die Einstichtiefe des Skalpells nie mehr als 5 mm misst. „Den Einstichwinkel durften wir dabei natürlich auch nicht außer Acht lassen“, betont Dieter Fornoff und fügt hinzu:
„Diesen und die Einstichtiefe automatisch, immer im Verhältnis zueinander passend ausführen zu lassen, war in der Umsetzung nicht einfach.“
Damit der Prozess der Haartransplantation schneller und effizienter wird, entwickelte das Team die Idee eines 2-Klingen- und 3-Klingen-Systems, um mit einem Ansetzen zeitgleich zwei bis drei Einstiche platzieren zu können. Diese Vorgehensweise sorgt zudem für eine höhere Sicherheit für Patient:innen, denn die parallel zueinander angeordneten Klingen verhindern Schnittüberschneidungen unter der Haut, die Gewebe- und Gefäßschäden verursachen können.
Manuelle Schnitte können auch zu unregelmäßigen Tiefen führen, was durch den Einsatz des Robopens verhindert wird. Zudem sollte das Instrument jeden einzelnen Einstich fortan automatisch mitzählen.
Um das Instrument so klein und leicht wie möglich umzusetzen, musste die Kraft ermittelt werden, die es benötigt, um mit drei Klingen zeitgleich in die Kopfhaut eindringen zu können. Die Besonderheit? „Zusätzlich zu vielen anderen Faktoren, ist auch die Kopfhaut von Menschen unterschiedlich dick“, erklärt Dieter Fornoff. „Wir wollten sicherstellen, dass das Instrument bei jedem Menschen gleich funktioniert.“
Die mit Abstand größte Herausforderung in dem Prozess war aber eine andere. „Dr. Levent Acar hat sich mit dem Robopen an Puls Produktdesign gewandt, weil er vor einem unüberwindbaren Hindernis stand“, erinnert sich Dieter Fornoff. Zu dem Zeitpunkt gab es bereits ein Muster, doch bei jedem Test gelangte durch die Auf- und Abbewegung der Klingen Blut in das Instrument, wodurch es nach jeder Behandlung komplett auseinandergebaut und desinfiziert hätte werden müssen, bevor es wieder zum Einsatz kommen konnte.
„Solchen Herausforderungen nehmen wir uns immer gerne an“, sagt Dieter Fornoff. „Sie sind für uns Ansporn und Motivation.
Die Problemlösung: Der eigens entwickelte Faltenbalg
Das Bauteil, welches das Blut daran hindern sollte in das Innere des Instruments vorzudringen, musste als Schutz rund um die Klingen angebracht sein und sich wie ein Faltenbalg auf- und zuziehen, sich also mit den Klingen mitbewegen. „Zuerst dachten wir dabei an Silikon als Material“, erinnert sich Dieter Fornoff. Aufgrund der hohen Materialbelastung unter der Auf- und Abbewegung müsste ein solcher Silikon-Faltenbalg jedoch eine Mindestmaterialstärke von 0,7 mm aufweisen. Was in der Theorie nach einem dünnen Material klingt, war in der Praxis noch immer viel zu massiv und damit mit einem zu hohen Energiebedarf verbunden, für ein batteriebetriebenes Instrument in solch kleiner Größe.
„Wir pflegen eine enge Zusammenarbeit mit all unseren Kund:innen und behandeln jedes Produkt, dass wir für sie entwickeln mit so viel Engagement, als sei es unser eigenes.“
Das war der große Vorteil in diesem Entwicklungsprozess, denn so erinnerte er sich an ein Unternehmen, für das Puls Produktdesign in der Vergangenheit Stuhldrainagen für Intensivpatient:innen entwickelt hat. In diesem Projekt arbeitete das Team erstmals mit PU-Folie, einem extrem dünnen und widerstandsfähigen Material.
„Wir haben daraufhin mit dem Unternehmen Kontakt aufgenommen und gefragt, ob sie uns einen Faltenbalg aus PU-Folie zur Verfügung stellen könnten und entwickelten daraufhin zusammen die ersten Prototypen“, so Dieter Fornoff. In zahlreichen Testverfahren stellten sie fest, wie herausragend strapazierfähig das Material ist. Durch die geringe Eigensteifigkeit war der Energieaufwand verschwindend gering und als der Faltenbalg selbst nach 200.000 Hüben wie neu aussah, stand fest: Das ist die Lösung, nach der sie gesucht hatten.
Nach weiteren zahlreichen Testverfahren, Funktionsmustern, Überarbeitungen und einer Vorserie ging der Robopen schließlich in Serienproduktion. „Mit der Expertise von Puls Produktdesign konnten wir den Robopen nicht nur innovativ umsetzen, sondern auch seriell fertigen“, weiß Dr. Levent Acar zu schätzen. „Ich möchte allen Mitarbeiter:innen von Puls Produktdesign meinen Dank aussprechen, insbesondere Herrn Dieter Fornoff und Herrn Matthias Hufnagel.“ „Der Robopen hat die Haartransplantation grundlegend verändert“, weiß Dieter Fornoff sicher. „Wir haben damit ein Instrument erschaffen, was erstmals eine präzise Kontrolle in diesem Prozess ermöglicht, was optisch überzeugt und am wichtigsten, eine erhöhte Sicherheit und Qualität für Patient:innen bedeutet. Darauf sind wir sehr stolz.“.
