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Spiralock Neue Befestigung macht Implantate verlässlicher

Redakteur: Peter Reinhardt

Die ersten Baby-Boomer nähern sich dem 65. Lebensjahr – und sie sind deutlich aktiver als frühere Jahrgänge. Damit sie noch lange fit und aktiv bleiben können, müssen auch Implantate und deren Halteelemente so gebaut werden, dass sie länger halten als je zuvor.

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Das Align Radial Gead System von Skeletal Dynamics kann mit Hilfe entsprechender Instrumente und dank innovativer Befestigungstechnologie so positioniert und fixiert werden, dass es über einer Million Bewegungszyklen standhält.
Das Align Radial Gead System von Skeletal Dynamics kann mit Hilfe entsprechender Instrumente und dank innovativer Befestigungstechnologie so positioniert und fixiert werden, dass es über einer Million Bewegungszyklen standhält.
(Bild: Skeletal Dynamics)

Joggen, Tennis und Golf sind für viele Rentner von heute selbstverständlich. Darauf reagieren Firmen aus dem medizinischen Sektor und gehen bei ihren Forschungen und Entwicklungen erheblich über das hinaus, was bisher verlangt wurde. Zum Beispiel werden spezielle Implantat-Befestigungselemente für die oberen Extremitäten entwickelt, die bis zu einer Million Bewegungszyklen standhalten.

Künstliches Ellenbogengelenk nahe der Natur

Um mit den aktiven Baby-Boomern Schritt halten zu können, hat Skeletal Dynamics, ein Unternehmen in Miami, Florida, gerade sein ausgerichtetes Speichenkopf-System Align Radial Head System vorgestellt. Dabei handelt es sich um ein künstliches Ellenbogengelenk, das der Funktionsweise des natürlichen Gelenks weitgehend gleichkommt.

„Wir wollten eine Methode entwickeln, die das Implantat während der Operation in die richtige Position bringt, um es dann so zu fixieren, dass es für den Rest des Lebens dort unverrückbar verbleibt“, erklärt Tom Norman, Vice President of Engineering bei Skeletal. Zunächst wurde die Verwendung von traditionellen Gewindeverbindungen erwogen. „Aber uns fehlte das Vertrauen, dass damit auch nach einer Million Bewegungszyklen eine Sitzveränderung auszuschließen ist“, so Norman. Stattdessen wurde ein selbstsicherndes Befestigungselement der Firma Spiralock ausgewählt. Infolge seiner Konstruktion verhindert es die Lockerung des Implantats sogar dann, wenn das Maß an Belastung und Vibration das Implantat selbst zerstört.

Keine Verschiebung oder Lockerung infolge von Vibration

Seine besonderen Eigenschaften erreicht Spiralock, obwohl der im Muttergewinde zu verankernde Haltekeil mit einem 30°-Gewinde auskommt, während herkömmliche Elemente üblicherweise ein 60°-Gewinde aufweisen. Bei allseitiger Belastung werden die Gewindegänge des Bolzens fest gegen die Halterung gedrückt. Das verhindert nicht nur jegliche seitliche Verschiebung oder Lockerung infolge von Vibration, sondern gewährleistet einen soliden Sitz des gesamten Gewindes, wie eine Studie des Technologie-Instituts von Massachusetts bestätigt. Die anteilige Belastung des einzelnen Gewindeganges ist signifikant geringer als bei traditionellen Gewindeformen. Dadurch werden mögliche Fehler an der Bolzenbeschaffenheit eliminiert und die Funktionstüchtigkeit noch weiter verbessert.

Auf medizinischem Gebiet finden die innovativen Befestigungselemente infolge ihrer Vibrationsfestigkeit und zuverlässigen selbstsichernden Haltekraft vielseitige Verwendung. Sie halten die Komponenten von Implantaten und künstlichen Gliedmaßen zusammen, werden in Herzunterstützungspumpen, MRT- und CT-Geräten eingesetzt und können Bestandteil von Herzschrittmachern und implantierten Defillibratoren sowie zahntechnischen und orthopädischen Instrumenten sein.

Behördliche Zulassung durch die FDA

Wenn das Align Radial Head System von Skeletal Dynamics einem Patienten eingesetzt wird, kann man es mit Hilfe entsprechender Instrumente so genau positionieren, dass es sich von dem zuvor operativ entfernten natürlichen Gelenk überhaupt nicht unterscheidet. Sobald der Chirurg das Implantat in die korrekte Lage gebracht hat, zieht er die aus Kobaltchrom gefertigte Stellschraube des Spiralock-Elementes an, vollzieht die Dreipunkt-Befestigung an einem ziemlich langen Titan-Stab und fixiert das Ganze zuverlässig. „Das gab uns die nötige Sicherheit hinsichtlich der Bauweise und der Materialauswahl und erleichterte die behördliche Zulassung durch die FDA“, so Norman.

Schon früh im Entwicklungsprozess, als Skeletal Dynamics die Herstellungsmöglichkeiten für das selbstsichernde Gewindesystem untersuchte, begann die Spiralock Corp. mit der Fertigung eines Prototyps und konstruierte gleichzeitig Vorrichtungen, diese Art von Gewinde zu schneiden. Das alles geschah in enger Zusammenarbeit der beiden Vertragspartner.

Mehrfach fanden die Spiralock-Befestigungslemente auch schon Verwendung für Einsätze, bei denen Rückruf-Aktionen nicht möglich sind: so zum Beispiel in den Haupttriebwerken der NASA-Raumfähren, in der Saturn-Forschungssonde Cassini und der Sonde Huygens, die zum Saturn-Mond Titan geschickt wurde.

Kontakt:

Spiralock Corp.

US-48071 Madison Heights, MI

www.spiralock.com

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