Heldenbild der PolarCool Fallstudie

PolarCool

Protolabs unterstützt ein lebenswichtiges Produkt zur Linderung von Kopfverletzungen auf dem Weg in die Premier League

Nachdem es in der englischen Premier League seinen Einstand gegeben hatte, wurde die Fertigung eines in Zusammenarbeit mit Protolabs entwickelten Produkts, das eine schnellere Genesung nach Kopfverletzungen im Sport begünstigt, beschleunigt.

Kurz nach dem Marktstart des innovativen PolarCap®-Systems von PolarCool hat der englische Fußballverein Leeds United das Produkt für den Einsatz im eigenen Stadion an der Elland Road angeschafft.

Gehirnerschütterungen und Hirnverletzungen sind im Profisport, insbesondere im Fußball, in den letzten Jahren in den Blickpunkt gerückt.  Durch die UEFA-Sensibilisierungskampagne zu Gehirnerschütterungen wurde das öffentliche Interesse geweckt. Auch während der letztjährigen Euro 2020 stand das Thema verstärkt im Fokus.

Das PolarCap-System von PolarCool trifft also den Nerv der Zeit. Es ist zur schnellen und kontrollierten Absenkung der Gehirntemperatur nach einem Sportunfall mit Schädelhirntrauma (auch als Gehirnerschütterung bekannt) gedacht.

Das schwedische Unternehmen PolarCool wurde 2017 als Tochter von BrainCool gegründet, einem innovativen High-Tech-Unternehmen in der Medizintechnikbranche. PolarCool konzentriert sich auf medizinische Kühlverfahren im Sportumfeld. Die Produkte sind für den direkten Einsatz nach einer Verletzung im Sportbetrieb konzipiert.

Erik Andersson, CEO von PolarCool, hat früher selbst als Profi Eishockey gespielt, bis er nach mehreren Schädelhirntraumata die Schlittschuhe an den Nagel hängen musste. Seine Geschichte ist kein Einzelfall. Jedes Jahr erleiden viele Sporttreibende ein Schädelhirntrauma. Besonders betroffen davon sind kontaktreiche Mannschaftssportarten wie Fußball, Rugby, Kampfkünste und Eishockey.

 

Ein immer wiederkehrendes Problem angehen

Beim Training steigen Körper- und Gehirntemperatur in der Regel an. Kommt es dann zu einer Kopfverletzung, besteht durch die erhöhte Temperatur die Gefahr, dass sich Hirnschädigungen verschlimmern. In diesen Fällen lässt sich eine schnellere Genesung durch eine rasche Absenkung der Hirntemperatur begünstigen.

Doch anders als bei einer Muskelzerrung darf keinesfalls einfach ein Eispack aufgelegt werden. Vielmehr kommt es darauf an, die Hirntemperatur kontrolliert zu senken. Denn bei einer zu raschen Senkung, beispielsweise in einem Eisbad, könnte der Körper zu zittern beginnen und so die Schädigung verschlimmern.

Das PolarCap-System besteht aus einer Kappe und einem tragbaren Kühlaggregat, sodass es auch von Personen ohne medizinische Ausbildung direkt an der Sportstätte oder am Unfallort eingesetzt werden kann. Das System wurde in Zusammenarbeit mit der Agentur für Produktdesign OIM und Protolabs entwickelt.

Ein Vorteil ist der schnelle, präventive Einsatz bei unbestätigten Traumata, bevor ein Arzt oder eine Ärztin eine Untersuchung vorgenommen hat.

Die positiven Effekte einer Abkühlung als Behandlungsmethode bei Gehirnerschütterungen sind belegt. Das PolarCap-System wurde in einer großen klinischen Sportstudie erprobt. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Genesungsdauer behandelter Spieler und Spielerinnen deutlich verkürzt wird. Vermutlich noch wichtiger ist, dass eine Kältebehandlung in über 80 Prozent der Fälle zu einer deutlich verkürzten Ausfalldauer führte.

Fallstudie zur PolarCool-Kühlung

 

Übersicht

Herausforderung

Entwicklung eines Geräts, mit dem sich die Temperatur des Gehirns nach einem durch Sport verursachtem Schädelhirntrauma schnell und kontrolliert absenken lässt.

Lösung

Das Start-up PolarCool und die Agentur für Produktdesign OIM haben Protolabs um Hilfe bei der Entwicklung des PolarCap®-Systems gebeten. Protolabs sollte seine Expertise über weltweit führende digitale Fertigungstechnologien beisteuern.

Ergebnis

In Zusammenarbeit und unter Anleitung des fachkundigen Support-Teams von Protolabs wurden das Gehäuse und innere Komponenten mit Hilfe des Schnellspritzguss-Services von Protolabs hergestellt. Dadurch wurde die Entwicklung eines Produkts beschleunigt, das Langzeitschäden vermeiden und sogar Leben retten kann.

OIM hat das Konzept für das Kühlaggregat brillant in die Wirklichkeit umgesetzt.

Das Team der Designagentur hat Vorstudien durchgeführt, die Entwicklung des Designs maßgeblich vorangetrieben, Tests für Zertifizierungen durchgeführt und die Fertigung beaufsichtigt. OIM hat bereits früher mit Protolabs zusammengearbeitet und war somit sehr daran interessiert, Protolabs in das Projekt einzubinden.

„Protolabs hat uns mit seinem Service bei der Entwicklung des PolarCap-Systems schnelle Unterstützung geboten. Das gilt für die Ergebnisse, aber auch für alle Fragen, die im Projektverlauf aufgetreten sind. Die Antworten kamen stets unverzüglich. Ich kann Protolabs nur empfehlen. Das Personal ist unkompliziert und arbeitet schnell. Zudem hatte ich immer das Gefühl, die Kontrolle über den Prozess zu haben. Ich kann mich darauf verlassen, dass das Protolabs-Team mir durch die verschiedenen Iterationen des Designs hilft.“ 

Claes Gustafsson, Senior Mechanical Engineer, OIM

Von Beginn der Zusammenarbeit an konnte OIM die Vorteile des E-Commerce-Systems von Protolabs nutzen. Diese Angebotsplattform ist einfach zu bedienen und hilft dabei, die Machbarkeit der einzelnen Iterationen zu beurteilen. Auf diese Weise konnte OIM ein effektives, marktfähiges Produkt für PolarCool entwickeln. Außerdem konnte PolarCool dank neuer Entwicklungen im Produktdesign und den Fortschritten im Bereich der On-Demand-Fertigungstechnologien bei Protolabs seine Marktpräsenz und Bekanntheit stärken.

Über die Reaktionen auf das PolarCap-System berichtet PolarCool-CEO Erik Andersson: „Die Vereinbarung über den probeweisen Einsatz in der englischen Premiere League kam nach einem Treffen zwischen unserem britischen Marketingleiter Jamie Bache, einem ehemaligen Rugby-Profi und früheren Sports Marketing Account Manager bei Umbro, und den Entscheidungsträgern in medizinischen Fragen bei Leeds United zustande. Bei diesem Treffen hat Jamie die wissenschaftlichen Aspekte und die klinischen Nachweise des PolarCap-Systems vorgestellt.

Die erstmalige Zusammenarbeit mit einem Klub aus der Premier League ist zweifellos ein weiterer, wichtiger Meilenstein für PolarCool. Die englische Premier League gehört zu den bekanntesten Ligen weltweit. Das öffnet neue Märkte für PolarCool.“

 

Interesse aus den großen Ligen

Das PolarCap-System trägt die CE-Kennzeichnung. Entsprechend groß ist das Interesse anderer europäischer Spitzenklubs und Ligen. Es gibt bereits Partnerschaften mit Organisationen wie der Rugbymannschaft Stade Français der höchsten französischen Liga Top14, der deutschen Eishockey-Mannschaft Adler Mannheim, der schwedischen Hockey-Liga und dem Schweizer Club HC Davos.

Claes Gustafsson, Senior Mechanical Engineer bei OIM, kommentiert die Entwicklung des PolarCap-Systems und die Partnerschaft mit Protolabs so: „Wirklich positiv am E-Commerce-System von Protolabs ist, dass man schnell Feedback bekommt und weiß, ob die Richtung stimmt. Das ist gerade bei relativ einfachen Teilen hilfreich. In diesem Fall gab es aber auch ziemlich komplexe Komponenten, die vom Protolabs-Ingenieurteam gesondert überprüft wurden. Nach den ersten Schritten im E-Commerce-System habe ich dann mit den Anwendungstechnikern bei Protolabs gesprochen.“

 

„Sie hatten großartige Ratschläge zur Machbarkeit parat. Das Industriedesign der Maschine war bereits fertig, bevor wir die Arbeit daran aufgenommen haben. Dann haben wir es Protolabs vorgestellt. Es stellte sich schnell heraus, dass wir unsere Pläne anpassen mussten, da der Angebotspreis für ein Gehäuse aus Polyurethan bereits über 1.000 € lag – und damit viel zu hoch war. Die Anwendungstechniker von Protolabs haben uns beim Ausarbeiten einer praxistauglichen Lösung geholfen. Jetzt besteht das Gehäuse aus neun Einzelteilen, die problemlos montiert werden können.“

„Wir sind bis an die Grenzen und darüber hinaus gegangen. Maße, Volumen, Komplexität und Oberfläche des Teils wären ohne die Unterstützung des Protolabs-Teams so nicht machbar gewesen.

Protolabs hat uns sehr wertvolle Tipps gegeben. Die Experten haben uns insbesondere gezeigt, wie Kunststoffe reagieren, wenn sie nach der Fertigung abkühlen. Das hat bestimmte Faktoren in unserem Design beeinflusst. Anhand des Fließverhaltens beim Spritzguss konnte ich das Design und die Position von Verstärkungen optimieren und so dem Schrumpfungsprozess entgegenwirken. Jetzt sind die Teile passgenau und haben die erforderliche Stabilität. Protolabs hat uns in diesem Bereich hervorragend unterstützt.“ 

Claes Gustafsson, Senior Mechanical Engineer bei OIM

Claes war auch davon beeindruckt, wie Protolabs bei der Beschaffung von Materialien zur Erfüllung der Flammschutzanforderungen unterstützt und Empfehlungen für eine glatte Teileoberfläche gegeben hat. „Wir haben auch über die Oberflächenqualität gesprochen. Einige Oberflächen mussten je nach Faktoren wie der Sichtbarkeit stärker berücksichtigt werden als andere. Durch das Fachwissen von Protolabs konnten wir in jedem Fall die Kosten senken.“

„Protolabs hat uns mit seinem Service bei der Entwicklung des PolarCap-Systems schnelle Unterstützung geboten. Das gilt für die Ergebnisse, aber auch für alle Fragen, die im Projektverlauf aufgetreten sind. Ihre Antworten kamen stets unverzüglich. Ich kann Protolabs nur empfehlen. Das Personal ist unkompliziert und arbeitet schnell. Zudem hatte ich immer das Gefühl, die Kontrolle über den Prozess zu haben. Ich kann mich darauf verlassen, dass das Protolabs-Team mir durch die verschiedenen Iterationen des Designs hilft.“

 

Der Erfolg des PolarCap-Systems in der Premiere League und bei großen europäischen Sportklubs führt zu einer steigenden Nachfrage. Daher arbeitet Protolabs derzeit gemeinsam mit Claes von OIM und PolarCool daran, die Fertigung der im 3D-Druck hergestellten Teile auf ein Spritzgussverfahren umzustellen. Das ist ein wichtiger Schritt, um je nach Produktnachfrage die Serienfertigung effizienter zu gestalten und die Produktion hochzufahren.

PolarCool blickt gespannt in die Zukunft. Das Unternehmen wird das erfolgreiche PolarCap-System weiterentwickeln. Dazu wurden bereits innovative Produktideen zur Behandlung von Verletzungen gesammelt.

Erik Andersson ergänzt: „Wir entwickeln aktuell zum Beispiel eine neue Kappe für das PolarCap-System, die bei der Behandlung von Schleudertraumata helfen kann. Dabei denken wir nicht nur an Sportlerinnen und Sportler, sondern auch an Rehabilitationseinrichtungen. Für die Weiterentwicklung von PolarCap werden wir auch künftig mit Protolabs zusammenarbeiten, denn der Support hat uns wirklich überzeugt.“