Mittelohrprothese - Mikrofertigungsverfahren für die Implantatherstellung

Bestandteil einer Mittelohrprothese ist der Prothesenschuh, der durch Mikrofräsen aus Titan hergestellt wird.

Bei Prothesen denkt man oft an große Ersatzkörperteile wie künstliche Beine oder Arme, vielleicht auch an kleinere wie Zähne. Doch es gibt Prothesen, die sind dreißig Mal winziger als ein Stecknadelkopf. Sie können bspw. Teile des menschlichen Mittelohrs ersetzen, um hörbehinderten Menschen die Welt des Klanges zu erschließen oder wieder zu erschließen.

Solche Implantate anzufertigen, stellt höchste Ansprüche an die Produktionstechnik. Denn die zierlichen Teile besitzen komplexe Formen und bestehen oft aus Materialien, die sich schon im makroskopischen Bereich schwer bearbeiten lassen. Gleichzeitig sollen die Prothesen kostengünstig produziert werden, ohne dass dabei größere Ausschusszahlen oder andere Probleme auftreten.

Wenn es um solche Herausforderungen geht, sind die Mikrofertigungsspezialisten des Fraunhofer IWU gefragt. In einem Verbundprojekt mit der Technischen Universität Dresden und einem Präzisionstechnik-Unternehmen entwickelten sie ein neuartiges Prothesenkonzept für die Mittelohr-Chirurgie. Die Fraunhofer-Forscher hatten dabei die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem sich der Prothesenschuh zuverlässig herstellen lässt. Der besondere Anspruch: Eine hochpräzise und komplizierte Geometrie musste jeweils vierzig Mal in eine Titanplatte gefräst werden. Aus dieser ließen sich die Kleinstersatzteile dann ähnlich wie Briefmarken aus einem Bogen herauslösen. Zusätzlich musste die Oberfläche der Implantate so strukturiert werden, dass sich Zellen daran ideal anlagern können. Nur so ist das Anwachsen an der Innenohrmembran, die sogenannte Osseointegration, gesichert. Mit filigransten Werkzeugen und einer Fünf-Achs-Mikrofräsbearbeitung gelangen den Ingenieuren die Prothesenteile, die nicht größer sind als ein mit gespitztem Bleistift gezeichneter Punkt.