Knochennagel der sich selbst verankert

Augsburger AMU und Universitätsklinik Erlangen patentieren neuartiges medizinisches Implantat

Ein neuartiger Knochennagel zur medizinischen Versorgung von Oberarmbrüchen ist das Resultat einer gemeinsamen Entwicklungsarbeit des Anwenderzentrums Material- und Umweltforschung (AMU) der Universität Augsburg und der Universitätsklinik Erlangen. Das mittlerweile zum Patent angemeldete Implantat vereinfacht den operativen Eingriff durch eine eigenständige, aktive Verankerung im Knochen und trägt damit zur Senkung von Operationskosten, ganz wesentlich aber auch zu einer geringeren Belastung des Patienten und des operierenden Arztes bei.

Für eine optimale Heilung von Knochenbrüchen muss die Fraktur stabilisiert werden. Röhrenknochen (Oberarm-, Unterschenkel- oder Oberschenkelknochen) werden üblicherweise genagelt. Hierbei wird ein Metallstab in den Knochenhohlraum eingeführt und sowohl am oberen als auch am unteren Ende mit dem Knochen verschraubt. Für dieses Verfahren sind operative Eingriffe an zwei Stellen nötig, sowie der Einsatz einer Röntgen-Durchleuchtung während der Operation zur Kontrolle.

Gezielte Aufweitung im Knochenhohlraum

In Kooperation mit einem Chirurgen der Universitätsklinik Erlangen entwickelten Wissenschaftler am Institut für Physik der Universität Augsburg ein Verfahren, das es möglich macht, diesen operativen Eingriff dadurch zu vereinfachen, dass sich der Knochennagel an seinem oberen Ende gezielt im Knochenhohlraum aufweitet und selbsttätig im Knochen verankert. So werden sowohl die Operations- als auch Röntgen-Durchleuchtungszeiten für den Patienten und den Arzt verkürzt.

Das für den Nagel verwendete Material Nitinol weist eine besondere Art der Kraftentfaltung auf, die für Knochen und Heilungsprozess besonders günstig erscheint. Nitinol wird bereits seit vielen Jahren in der medizinischen Implantat-Technik eingesetzt, hier nun allerdings erstmals zur Versorgung von Brüchen größerer Knochen.

Serienreife in 3 Jahren

Das neue Verfahren wurde bereits an künstlichen Testkörpern erfolgreich eingesetzt und mittlerweile zum Patent angemeldet. In einer weiterführenden Kooperation mit Industriepartnern soll der Knochennagel nun optimiert werden. Eine Weiterentwicklung bis zur Serienreife und entsprechende klinische Tests werden frühestens in drei Jahren erwartet.

Ergebnis interdisziplinärer Kooperation

Wie so oft in den modernen Naturwissenschaften entstand auch hier eine innovative Idee durch interdisziplinäre Kooperation. An der Universitätsklinik Erlangen wurden der medizinische Hintergrund erarbeitet und die genauen Anforderungen formuliert. An der Universität Augsburg konnte mit materialwissenschaftlicher Kompetenz die Umsetzung in einen funktionierenden Prototypen erreicht werden. Koordination und Projektmanagement wurden vom Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung (AMU) der Universität Augsburg übernommen.

Kontakt:

zu medizinischen Fragen:
Priv. Doz. Dr. Wolfgang M. Franck
Chefarzt der Abteilung für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie
Kreiskliniken Ostallgäu
Telefon: 08362/500436
Email: wolfgang.franck@t-online.de

zu materialwissenschaftlichen Fragen:
Dr. Wolfgang Biegel
Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung (AMU)
Universität Augsburg
Telefon: 0821/598-3403
Email: info@amu-augsburg.de