Schwachstellen-Analyse bei der Entwicklung eines voll implantierbaren Verlängerungsmarknagels

Durch Längendifferenzen der unteren Extremität resultieren Fehlbelastungen, welche den gesamten Bewegungsapparat betreffen. Es resultieren zum Teil erhebliche degenerative Veränderungen, welche nicht nur auf die untere Extremität begrenzt sind. Aus diesem Grund ist die Korrektur einer grösseren Beinlängendifferenz zwingend notwendig. Eine mögliche Therapieform stellt die Distraktion von Knochensegmenten dar. <br>Mit einem vollständig implantierbaren, von aussen programmierbaren Verlängerungsmarknagel könnte sowohl der Längengewinn wie die Stabilisierung bis zur vollständigen Konsolidation realisiert werden. Prototypen eines derartigen Teleskop-Verriegelungsmarknagels mit Motor, Getriebe, Batterie und Mikrocomputer wurden in konsekutiven Entwicklungsschritten in vitro auf mögliche Risiken für den Patienten geprüft. Nach Elimination der gefundenen Risiken erfolgte die weitere Optimierung in vivo in Einzelversuchen beim Schaf. <br>Die Elektronik erwies sich als wenig problematisch. Mechanische Untersuchungen haben Schwachstellen in der Materialbearbeitung und in der Fertigungstechnik offenbart, die zu Modifikationen des Teleskopnagels geführt haben. In vitro ergaben sich sodann keine weiteren Hinweise auf Schwachstellen. In vivo zeigten sich bei den ersten Einsätzen noch weitere Probleme mit dem Gerät. Nach deren Behebung ergab sich eine regelrechte Verlängerungsfunktion des Teleskopnagels, es hat jedoch die distale Verriegelung im Knochen versagt. Dieses Versagen wurdedem Tiermodell angelastet, sodass als Konsequenz die geplanten weiteren Versuche im Tier sistiert wurden. <br>Im Prinzip konnte in vitro die Funktionstüchtigkeit sowohl der Einzelkomponenten wie auch des vollständig implantierbaren computergesteuerten Verriegelungsmarknagels gezeigt werden. Trotzdem ergaben sich bei der Implantation in vivo weitere Fehlerquellen, so dass bei komplexen Implantaten auf die Erprobung im Tierversuch nicht verzichtet werden sollte, bevor diese beim Patienten zum Einsatz gelangen.

Author dc:creator

• Kreitz, Gerd Klaus

Contributors dc:contributor

• Südkamp, Norbert P.

• implantierbare Steuerung
• intramedullary nail, bone lengthening, animal test, destraction, complication, implantable controller

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