Medizinisches Implantat mit einteiligem Körper zur Einbringung in Knochengewebe

Künstliche Implantate zur Behandlung oder Rekonstruktion von degenerativen, traumatischen und entzündlichen Veränderungen an den Gelenken sind wichtige Hilfsmittel der Orthopädie und der Unfallchirurgie. Trotz einer Vielzahl an Operationen und einem umfangreichen Erfahrungsschatz sind Implantationen mit Risiken behaftet.

Die häufigste Ursache für ein Versagen von Endoprothesen stellt eine aseptische Lockerung im Implantatlager dar. Die Ursache liegt hier nicht in einer Infektion des Gelenks, sondern in einer Auslockerung an den Grenzflächen Knochen-Endoprothese bzw. Knochen-Zement. Eine Endoprotheseninfektion tritt weniger häufig auf, ist aber schwerwiegender und geht meist mit weiteren Operationen und der Entfernung des Gelenkersatzes einher. Wissenschaftliche Untersuchungen der Pathogenese, Diagnose und Behandlung von infektiösen Entzündungen des Knochenmarks und des Knochens (Osteomyelitis und Osteitis) werden meist am Tiermodell durchgeführt. So werden beispielsweise Drähte in den Markraum in Verbindung mit Bakterien eingebracht und Infektionen provoziert. Generell weisen die wissenschaftlichen Methoden gewisse Ungenauigkeiten und Nachteile auf, die mit einer unkontrollierten Verbreitung der Bakterien sowie dem mangelnden Knochenkontakt zwischen Draht und Knochen zusammenhängen. Obwohl Implantatinfektionen wesentliche Komplikationen in der orthopädischen und traumatologischen Versorgung darstellen, gibt es bisher keine antimikrobiell wirkenden Implantate beziehungsweise Oberflächen, die sich in der klinischen Anwendung etabliert haben. Ebenso fehlen geeignete Modelle zur Untersuchung von Oberflächen und Beschichtungen von Implantaten mit direktem Knochenkontakt (Pressfitsitz) im Tiermodell, die dazu dienen, reale Bedingungen im Menschen bestmöglich darzustellen und Infektionsrisiko-minimierende Implantate zu entwickeln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile der wissenschaftlichen Modelle zur Beurteilung der Wirkung von mikrobiellen Implantatoberflächen zur Reduktion implantatassoziierter Infektionen. Tierexperimentelle Untersuchungen eignen sich für Studien zur Beurteilung der antimikrobiellen Wirkung und des Einwachsverhaltens beschichteter Implantate. Daher wurde die Erfindung speziell für den Einsatz im Tiermodell entwickelt und bietet die Möglichkeit, antimikrobielle Oberflächen für Implantate, die in ein kortikospongiöses Knochenlager eingebracht werden, hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu testen. In dem Modell wird die Grenzfläche zwischen Implantat und Knochenlager im metaphysären Bereich eines Knochens abgebildet. Bei dem Erfindungsgegen-stand handelt es sich um ein medizinisches Implantat mit einteiligem Körper zur Einbringung in Knochengewebe. Der Körper weist einen zylindrischen und einen zum distalen Ende konisch zulaufenden Abschnitt sowie einen vom distalen Ende ausgehenden, in das Implantat verlaufenden, röhrenförmigen Kanal auf. Die Querschnitte der einzelnen Abschnitte sowie des Kanals sind elliptisch, kreisrund oder oval und der Kanal kann ein Innengewinde aufweisen. Das Implantat kann vollständig oder teilweise mit antimikrobiell wirkenden Substanzen beschichtet werden und ermöglicht die Testung von Beschichtungen hinsichtlich ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit im Tiermodell. Die Oberflächengestaltung wird in der Form humaner Implantate gewählt. Eine gezielte Nachbildung bakterieller Biofilme oder des Knochenwachstums werden realisiert. Generell können beliebige Beschichtungen, wie beispielsweise antimikrobielle Kupfer oder Silber enthaltende, antibiotikahaltige oder bioaktive Schichten (beispielsweise plasma-polymerisierte Schichten), aber auch Oberflächenbehandlungen, wie unter anderem eine Strahlung mit Korund, getestet werden. Nutzen / Vorteile / Besonderheiten: • Testen verschiedener Implantat-Oberflächen und Oberflächenbeschichtungen • Verbesserung der tierexperimentellen Untersuchung humaner Implantat-Modelle

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PVA Mecklenburg-Vorpommern AG
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Dr. Rüdiger Werp, Tobias Parikh