Gelenk-Endoprothetik – Megaprothese – Textile Strukturen zur biomechanisch korrekten Anbindung von Weichteilen
(ZIM NKF 16KN036228)

Abstract

In der Tumor-Endoprothetik werden Implantate zur Rekonstruktion des proximalen Femurs verwendet. Die Hauptprobleme dieser Implantate bestehen u. a. im hohen Gewicht und der biomechanisch nicht optimalen Anbindung von Weichteilgewebe (z. B. Sehnen, Bänder, Muskeln). Mit Hilfe der Sticktechnik lassen sich textile Strukturen erzeugen, welche dem Anforderungsprofil im Sinne der Weichteilanbindung entsprechen.

Aufgabenstellung

In der Tumor-Endoprothetik werden Implantate zur Rekonstruktion des proximalen Femurs verwendet. Die Hauptprobleme dieser Implantate bestehen u. a. im hohen Gewicht und der biomechanisch nicht optimalen Anbindung von Weichteilgewebe. Ziel des vorliegenden Teilprojektes des TITV Greiz war in diesem Zusammenhang die Entwicklung textiler Strukturen zur biomechanisch korrekten Anbindung von Weichteilen.

Lösungsweg

Damit die Muskulatur anatomisch korrekt fixiert werden kann, wurden textile Anbindungsstellen erzeugt. Diese wurden durch eine Polyethylen-Umspritzung des Implantat-Halsmoduls fest mit dem Implantat verbunden (vgl. Abb. 1). Die Formgebung der Kunststoff-Umspritzung war durch die Erstellung eines Spritzgusswerkzeuges möglich. Zur Feststellung der Dauerfestigkeit des Implantats wurde eine Prüfung in einem dafür zertifizierten Labor durchgeführt. Des Weiteren wurde das entwickelte Implantat-Funktionsmuster in einen Körperspender implantiert.

Funktionsmuster des Implantatkopfes
Abb. 1: Funktionsmuster des Implantatkopfes mit in Kunststoff eingespritzter gestickter, anatomisch angepasster Struktur zur Weichteilanbindung

Ergebnis/Anwendungen

Die technologische Machbarkeit eines neuartigen biomechanisch korrekten Implantats konnte gezeigt werden. Die Neuerungen sollen dazu beitragen, dass das Implantat die ursprünglichen biologischen Gegebenheiten so realistisch wie möglich widerspiegelt.
Mit Hilfe der Sticktechnik lassen sich textile Strukturen erzeugen, welche hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Berstdruck, Porengröße und Dicke etc., grundsätzlich dem textiltechnologischen Anforderungsprofil im Sinne der Weichteilanbindung entsprechen. Die gestickten Strukturen zur Weichteilanbindung lassen sich ohne Festigkeitsverluste mit Kunststoff anspritzen.
Weiterhin ist zu bewerten, ob die modularen Bestandteile des proximalen Femur-Ersatzes auch für die Gestaltung eines Femur-Totalersatzes genutzt werden können. Die Dauerfestigkeit des Implantats konnte nach ISO 7206 nachgewiesen werden. Am Körperspender zeigte die Test-Implantation, dass das Implantat unter realistischen Bedingungen platziert werden kann. Das Annähen der Muskulatur an die textilen Anbindungsstellen war erfolgreich möglich.

Projektpartner:

  • Universität Leipzig, Orthopädische Klinik und Poliklinik
  • Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
  • PTZ Prototypenzentrum GmbH
  • Forschungs- und Transferzentrum e. V.
  • Westsächsische Hochschule Zwickau
  • EC Europ Coating GmbH
  • Julius Boos jr. GmbH & Co KG

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirtschaftsing (FH) S. Hanus
Tel.: 03661 / 611-306
Öffnet ein Fenster zum Versenden der E-Mails.hanus(at)titv-greiz.de


 
Deutsch Englisch

News + + + News + + +

Eröffnung des Smart-Textiles-Prüflabors

Eröffnung des Smart-Textiles-Prüflabors
TITV-Innovationen & Tag der offenen Tür im TITV Greiz. Das TITV Greiz eröffnet das erste Smart-Textiles-Prüflabor anlässlich der "TITV-Innovationen & Tag der offenen Tür".

Warum die Zukunft textiler wird

FKT-Forschungsbericht mit 223 Abstracts erschienen

Schaffung einer neuen Geräteinfrastruktur für Smart Textiles

Logo EFRE Thüringen
Neue Apparaturen und Vorrichtungen für spezielle Untersuchungen an smarten Textilien

[Zeige alle News]