Osteosynthese-Implantate

Die Zahl der Knochenbrüche in Deutschland steigt stetig an, was die Gesundheitssysteme vor wirtschaftliche Herausforderungen stellt. Zur Stabilisierung komplexer Frakturen ist oft eine Osteosynthese notwendig. Bisher kommen dabei primär Metallimplantate (Stahl, Titan) zum Einsatz. Diese haben jedoch entscheidende Nachteile: Sie verursachen Artefakte in der Bildgebung (CT/MRT) und erfordern meist einen risikobehafteten Zweiteingriff zur Materialentfernung.

Das Technologiezentrum Biomedizintechnik (BMT) der DITF greift diese Problematik auf und entwickelt in einem aktuellen Projekt der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) neuartige, resorbierbare Faserverbundimplantate. Im Gegensatz zu bisherigen bioabbaubaren Polymeren, denen es an Festigkeit für lasttragende Knochen mangelte, nutzen diese Systeme hochverstreckte Fasern. Durch additive Fertigung (3D-Druck) können die Implantate belastungsgerecht und patientenindividuell gestaltet werden. Dies reduziert die benötigte Materialmenge und verhindert Wachstumsstörungen bei Kindern. Das Ziel ist eine stabile, temporäre Fixierung, die sich nach der Heilung vollständig im Körper auflöst.

Das Vorhaben kombiniert zum ersten Mal resorbierbare Polymere mit resorbierbaren hochverstreckten Garnen, die additiv in Implantaten eingesetzt werden. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass bereits bei geringem Garnanteil eine Erhöhung der Zugfestigkeit und eine ebenfalls gewünschte deutlich gesteigerte Steifigkeit erreicht wird.

Im weiteren Verlauf des Projektes soll der Garnanteil im Implantat maximiert und belastungsgerecht optimiert werden, um so für lasttragende Anwendungen geeignet zu sein. Am Ende des Vorhabens sollen Musterbauteile, die zusammen mit einem Fachausschuss definiert wurden, konstruiert und durch das neu entwickelte Fertigungsverfahren in Demonstratoren umgesetzt werden.