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„Intelligenter Marknagel“ vor internationalem Publikum

Prof. Dr. Lazar Boscovic, Leiter des Instituts für Werkstoffsystemtechnik Thurgau (WITg), eines An-Instituts der HTWG, und Dr. Joachim Strittmatter, Mitarbeiter des WITg, haben ihre Forschung zur Formgedächtnislegierung zur Knochenverlängerung vorgestellt. Sie waren Referenten bei der internationalen Konferenz Shape Memory and Superelastic Technologies (SMST) im Bodenseeforum.


SMST ist die weltweit führende Konferenz für Formgedächtnis- und superelastische Technologien und konzentriert sich auf die Herstellung und Anwendung von Formgedächtnismaterialien.
Die Autoren stellten ein neu entwickeltes intramedulläres Implantat zur Knochendehnung und zum Transport von Knochensegmenten vor, das von einem Formgedächtniselement angetrieben wird. Während der chirurgischen Behandlung dient der Marknagel der Stabilisierung und ermöglicht die körpereigene Bildung von neuem Knochenmaterial zur Extremitätenverlängerung oder Defektüberbrückung nach der „Betz-Baumgart-Methode“.

Nach der Präparation des Röhrenknochens wird der Marknagel in die Markhöhle eingeführt und fixiert. Eine subkutane Empfängerspule erhält zweimal täglich den Befehl, den thermischen Effekt des Formgedächtniselements durch hochfrequenten Energietransport zu aktivieren. Daher vergrößert sich der Bruchspalt um insgesamt 1 Millimeter pro Tag und führt zur Stimulierung der Osteozytenbildung und der gewünschten Knochenlänge. „Mit diesem intelligenten Marknagel wird es erstmals möglich sein, Knochen schonender als bisher zu verlängern und den gesamten Verlängerungsprozess kontinuierlich zu überwachen, zu dokumentieren und auszuwerten“, sagte Dr. Joachim Strittmatter.

Gegenwärtig findet eine Neugestaltung dieses formgedächtnisgetriebenen Implantats statt, wobei einerseits eine neuartige Spulengeometrie und Steuerungstechnologie und andererseits eine neuartige Verbindungstechnologie für die Antriebskomponenten im Mittelpunkt stehen.

Die nächste SMST-Konferenz ist für den Mai 2021 in Carlsbad, San Diego, CA, USA geplant. (mk)

Download des conference Paper:

Shape Memory Driven Intramedullary Nail for Bone Elongation

Dr. Joachim Strittmatter
Bild: Regina Storz