Adaptives Prothesensystem

Herausforderung

Jährlich erhalten in Deutschland über 20.0000 Patienten ein künstliches Hüftgelenk, 30.000 Patienten müssen sich wegen verschiedener Probleme mit ihrem Implantat einer Revisionsoperation unterziehen. Häufigste Ursache dafür sind Umbau- oder Verschleißprozesse im Knochen, die die Lockerung der Prothese nach sich ziehen. Oft bleibt dann nur deren kompletter Austausch, wobei weitere Bereiche des Knochens zerstört werden. Die erneute Verankerung wird so zusätzlich erschwert.

Lösung

Ziel der Fraunhofer-Institute IWU und IPMS sowie der Universitätsklinik Rostock war die Entwicklung eines adaptiven Hüftschafts. Dieser soll ein frühzeitiges Feststellen des Lockerungszustandes ermöglichen und in der Lage sein, sich auch mehrere Jahre nach der OP erneut zu fixieren – ohne operativen Eingriff. Ergebnis der Forschungsarbeiten ist eine Komponente, bestehend aus einem FGL-Blech, das den Kontakt zum Knochen herstellt, und einer aktorischen FGL-Klammer, die das Blech vorspannt. Wird die Klammer erwärmt, verformt sich das Blech, wodurch der Hüftschaft erneut im Knochen fixiert wird. Die Erwärmung der Klammer erfolgt berührungslos über ein Transpondersystem. Außerdem ist in das Implantat ein Schwinger integriert, der die Detektion der Lockerung des Schaftes ermöglicht.

Hergestellt wurde das Implantat durch selektives Laserstrahlschmelzen, da mit diesem generativen Verfahren direkt im Fertigungsprozess die Bauräume für Aktorik und Sensorik integriert werden können.