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TU Kaiserslautern

Gefäßklemmen aus Kunststoff

| Autor/ Redakteur: Kathrin Schäfer / Kathrin Schäfer

Aneurysmenclips aus Titan haben einen Nachteil: Das Metall beeinflusst die Bilder auf Röntgen-Aufnahmen. Wissenschaftler vom Institut für Verbundwerkstoffe an der TU Kaiserslautern haben deshalb mit zwei Unternehmen einen Kunststoffclip entwickelt.

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Das Team um Matthias Bendler hat einen Clip aus Kunststoff entwickelt, um Aneurysmen im Hirn abzuklemmen.
Das Team um Matthias Bendler hat einen Clip aus Kunststoff entwickelt, um Aneurysmen im Hirn abzuklemmen.
( Bild: Thomas Koziel/TU Kaiserlautern )

Bei bis zu fünf Prozent der Deutschen bildet sich im Laufe des Lebens ein Aneurysma. Platzen diese Ausbeulungen von Blutgefäßen im Hirn, können schwere innere Blutungen die Folge sein. Um Aneurysmen im Gehirn zu behandeln, ist der Einsatz eines Aneurysmenclips eine gängige und gut erprobte Methode. Er funktioniert ähnlich wie eine Wäscheklammer. Der Clip klemmt das betroffene Gefäß ab, sodass der Blutfluss zum Erliegen kommt und das Wachstum des Aneurysmas gestoppt wird.

Ein Verbundmaterial aus Peek und Kohlenstofffasern

„Bei der Nachsorge haben Mediziner oft das Problem, dass sie in den Röntgen-Aufnahmen keine Prognose zur Heilung abgeben können“, so Matthias Bendler vom Institut für Verbundwerkstoffe an der TU Kaiserslautern. „Die Clips bestehen aus Titan. Dieses Metall überstrahlt bei diesen Aufnahmen alles.“ Auch bei anderen diagnostischen Methoden wie der Computertomographie (CT) und der Magnetresonanztomographie (MRT) ist dies der Fall.

Gemeinsam mit den beiden Unternehmen „Adete – Advanced Engineering & Technologies GmbH“ aus Deutschland und „Neos Surgery S.L.“ aus Spanien sowie der Universitätsklinik in Antwerpen hat das Team in den vergangenen Jahren einen neuartigen Clip entwickelt. „Er besteht aus dem Kunststoff Peek, in dem zusätzlich Kohlenstofffasern eingearbeitet sind. Dieses Material wird in der Medizin schon lange verwendet und ist gut verträglich“, so der Ingenieur weiter.

Damit er im Hirn als Klemme zum Einsatz kommen kann, haben die Forscher den gängigen Metallclip als Vorlage genommen. „Die Größe haben wir beibehalten, damit die Ärzte ihn genauso verwenden können“, erklärt er. „Außerdem muss der Clip so beschaffen sein, dass er die Arterienwände dauerhaft zusammen hält.“ Auch dies ist mit dem Material der Fall.

Die Testphase des Clips ist bereits abgeschlossen

Insgesamt besteht der Clip aus fünf Bauteilen, die teilweise unterschiedliche Eigenschaften besitzen. „Die Arme der Klemme bestehen zum Beispiel aus einem Kunststoff, der mit kurzen Kohlenstofffasern verstärkt ist“, sagt Bendler. „Die Klemmkraft wird über zwei kleine Blattfedern aus demselben Material garantiert, wobei hier längere Fasern verwendet werden, die durch das ganze Bauteil gehen.“

Der Kunststoffclip ermöglicht es Medizinern, künftig eine bessere Prognose zur Heilung abzugeben. „In Röntgen-, CT- und MRT-Bildern werden sie beispielsweise besser sehen, ob die Klemme richtig sitzt und das Aneurysma zuverlässig verschließt“, so Bendler. Die Entwicklung des Clips ist mittlerweile abgeschlossen. „Es steht die klinische Testphase an“, ergänzt Bendler. Gefördert wurde das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms Eurostars. Auf der Medica stellen die Forscher ihre Arbeit vor.

Medica 2016: Halle 7a, Stand B06 (Gemeinschaftsstand Rheinland-Pfalz)

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Thomas Geige / Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Energie und Technologie ; UC Berkeley / Hayden Taylor; Oliver Killig / Hector Fellow Academy ; © Steffen Wirtgen / Wacker Chemie AG; B. Braun Melsungen AG / BV-Med; ; Bendler/IVW; Thomas Koziel/TU Kaiserlautern; gemeinfrei; Messe Düsseldorf; Devicemed; Axel Schmidt/ Siemens Healthineers AG; Gemü; Reichelt Chemietechnik; ©Marc/peshkova - stock.adobe.com / Cadera Design; DPMA; B. Braun Melsungen AG; ©mari1408 - stock.adobe.com; Foba; DK Fixiersysteme; Transline; ©hati - stock.adobe.com; Crate.io; Die Storyfactory / Devicemed; Andreas Jürgens, 2W; BV-Med; Erbe Elektromedizin; Volker Mai; Hochschule Stralsund; NUS National University of Singapore; Fergal Coulter/ETH Zürich