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TU Berlin

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Risiko- und Beanspruchungsanalyse osteointegrierter Exoprothesen unter Berücksichtigung von Sturz- und Überlastsituationen

Partner

Otto Bock Health Care GmbH
Max-Näder-Str. 15
37115 Duderstadt
Medizinische Hochschule Hannover
Orthopädische Klinik
Anna-von-Borries-Str. 3
30625 Hannover
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig
Fachgebiet 3 Chemie und Pharmazie
Hans-Sommer-Str. 10
38106 Braunschweig
Lupe

Zeitraum: 01.10.2007 - 31.03.2011 Bearbeiter: Dipl.-Ing. Sebastian Bunke Volumen: 265.079€

Lupe

Aktuell findet die externe Ankopplung von Extremitätenprothesen an amputierte Gliedmaßen durch orthopädietechnisch, individuell gefertigte Schaftversorgungen statt. Die Prothesen stützen sich über den Schaft an Knochen- und Weichgewebe ab. Diese Art der mechanischen Anbindung der Prothese an den menschlichen Körper ist seit je her - auch bei bester individueller Versorgung und Anpassung durch den Orthopädietechniker - mit vielen Nachteilen verbunden. So führt das durch Temperatur, Druck und Transpiration evozierte Mikroklima im Schaft oft zu Hautreizungen, Schmerzen und Infektionen. Die unphysiologische Lasteinleitung ergibt neben Druckgeschwüren der Haut oft auch Fehlstellungen des Stütz- und Bewegungsapparates. Weiterhin führen Volumenschwankungen des verbliebenen Extremitätenstumpfes, feuchtigkeitsbedingtes Rutschen sowie die Nachgiebigkeit der Weichgebewebepartien zu einer mangelnden Kraftübertragung zwischen Prothese und Extremität und setzen damit der Mobilität von Amputierten Grenzen.

Der technische Fortschritt der letzten Jahrzehnte im Bereich der Exoprothetik sorgt demgegenüber für eine immer stärker werdende Mobilisierung prothetisch versorgter Patienten. So sind z.B. mikroprozessorbasierte und myoelektrische Prothesensteuerungen heute Stand der Technik. Dem dadurch heute zunehmend aktiver werdenden Prothesenträger wird mit der konventionellen Schafttechnik oftmals jedoch entscheidende Bewegungsfreiheit genommen. Zur Verbesserung dieser nicht zufrieden stellenden Situation, beschäftigt sich die Forschung seit längerem mit unterschiedlichsten Variationen der Schaftversorgung, aber auch mit neuen, unkonventionellen technischen Möglichkeiten zur Ankopplung von Exoprothesen an den menschlichen Körper. Eine Vision der letzten Dekaden findet dabei nach und nach Umsetzung in der Realität. Künftig sollen Exoprothesen transkutan im Knochen verankert werden. Hierbei bisher ungelöste Herausforderungen liegen zum einen in der Beherrschung der drohenden Infektion des Hautdurchtritts und zum anderen darin, eventuell auftretende extreme Belastungssituationen der Prothese physiologisch erträglich abzufangen.

Die Analyse und Beurteilung von potentiell gefährlichen mechanischen Belastungen während des Gebrauchs intraossär verankerter Gliedmaßenprothesen werden derzeit am Fachgebiet Medizintechnik durchgeführt. Dabei werden auch Verfahren und Methoden zur Minimierung des Sicherheitsrisikos für den Prothesenträger entwickelt. Mit der Realisierung geeigneter Systeme zur signifikanten Gefahrenminderung wird in Zukunft - neben dem Komfort- und Mobilitätsgewinn durch knochenverankerte Exoprothesen - ein weit reichender Sicherheitsgewinn für den Prothesenträger, auch im Vergleich zu jetzigen Standardversorgungen, entstehen.

Das Fachgebiet Medizintechnik der Technischen Universität Berlin ist mit dieser Studie Verbundpartner in dem vom BMBF geförderten Projekt „Technische Realisierung von transkutanen, knochenverankerten Extremitätenprothesen zur Verbesserung der Mobilität und Sicherheit bei amputierten Patienten (TExoPro)“. Die Akzeptanz der Osteointegration von Gliedmaßenprothesen wird durch Befragungen unter Amputierten mit Unterstützung der Amputierteninitiative e.V. untersucht. Weiterhin findet direkte Zusammenarbeit in der Analyse der biomechanischen Lastsituationen mit der Otto Bock Healthcare GmbH und der Orthopädischen Klinik der MH Hannover statt.

 

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