Pendelhub-Bohrraspel für die Femur-Vorbereitung

In Zusammenarbeit mit:
Pendelhub-Bohrraspel für die
Femur-Vorbereitung bei der
Hüftgelenk-Operation
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POTENTIAL
Raspeleinheit
DEMOGRAFISCHE ENTWICKLUNG IN DEUTSCHLAND
Mehr als 200.000 Menschen jährlich benötigen
eine Hüftgelenkprothese in Deutschland,
wobei die Tendenz durch den demografischen
Wandel weiter steigend ist. Und mehr als
1,5 Milliarden Euro werden insgesamt pro
Jahr für Erstimplantationen ausgegeben (mit
Kniegelenkoperation).
Quelle: Statistisches Bundesamt
Deutschland ist die
Nr. 1 der Welt mit
296 Operationen
pro 100.000
Einwohner (2009)
Männer
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PROBLEME BEI DER
HÜFTGELENK-OPERATION
2000
2050
100+
95-99
90-94
85-89
80-84
75-79
70-74
65-69
60-64
55-59
50-54
45-49
40-44
35-39
30-34
25-29
20-24
15-19
10-14
5-9
0-4
100+
95-99
90-94
85-89
80-84
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70-74
65-69
60-64
55-59
50-54
45-49
40-44
35-39
30-34
25-29
20-24
15-19
10-14
5-9
0-4
Frauen
Männer
Es wird ein Loch
im Femur benötigt,
welches bisher mit
Hilfe einer Raspel und
eines Hammers per
Hand eingeschlagen
wurde.
Bei der Hüftgelenk-Operation ist ein optimal an
die Prothese angepasstes meist viereckiges
Loch im Femur (Oberschenkelknochen)
erforderlich.Dies wird bisher mit Hilfe einer
Raspel und eines Hammers hineingeschlagen.
Dabei können Knochenbeschädigung oder
-bruch auftreten.Besonders gefährdet sind
ältere Patienten, die brüchige Knochen
aufweisen.
Handstück
Frauen
Durch z.B. Arthrose
verschwindet der
Gelenkknorpel und muss
dauerhaft durch eine
Hüftgelenkprothese
ersetzt werden.
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Doppelwandiger
Druckluft-Schlauch
FUNKTION
Die Hauptfunktion von Sirex ist das Raspeln
von Spongiosa (Schwammknochen). Der
Raspelvorgang muss schnell und präzise
ablaufen.
GEFAHREN
Ungenauigkeit
Spongiosa
Riss
Femur
Kortikalis
(Knochenrinde)
Für den Hüftschaft
einer Hüftgelenkprothese wird ein
viereckiges Loch
benötigt.
1
2
3
Fraktur
3
LÖSUNG
Der Legebohrer der
Holzwespe besteht aus drei
Teilen. Er raspelt Stück für
Stück das Holz.
Um diese Risiken zu minimieren habe ich
ein Raspelprinzip entwickelt, das von einer
Holzwespe inspiriert wurde.
Die dreigeteilte Raspel wird durch eine eigens
hierfür entwickelte Mechanik in die PendelhubBewegung gesetzt.
Ein spezieller Bewegungsrhythmus
erlaubt dem operierenden Chirurgen einen
knochenschonenden Raspelvorgang, ohne viel
Druck auf den Knochen, auszuüben.
Urocerus Gigas
(Riesenholzwespe)
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REINIGUNG UND STERILISATION
Die Raspeleinheit kann durch wenige
Handgriffe auseinandergebaut werden. Das
Handstück kann komplett als Einheit gereinigt
und sterilisiert werden. Alle Bauteile können
im gewöhnlichen Dampfsterilisationsverfahren
gereinigt werden.
BESSERES RASPELERGEBNIS
SORGT FÜR BESSERE HEILUNG
Eine bessere Oberflächenbeschaffenheit der
Innenwand des Femur sorgt für eine
bessere Verbindung von Knochen und
Prothesenschaft und somit für schnelle Heilung.
VORTEILE DES PRINZIPS
Die dreigeteilte Raspel ermöglicht einen
knochenschonenden Raspelvorgang, denn
durch die „selbst-grabende“ Eigenschaft
der Raspel wird nur wenig Druck auf das
Femur ausgeübt.
Ein Exzenter übersetzt die
Rotations-Bewegung des
Motors in die PendelhubBewegung.
Diplom-Thema
VON DER BIONIK ZUR MEDIZIN
Gestaltung eines Pendelhub-Bohrers für die orthopädische Chirurgie
Diplomand
KIYOHARU NAKAJIMA
Hochschule Coburg
Integriertes Produktdesign
Betreuer
PROF. ANNE BERGNER
Hochschule Coburg,
Integriertes Produktdesign
Betreuer
DR. RER. NAT., MBA OLIVER SCHWARZ
Fraunhofer IPA
Gruppenleiter Bionische Medizintechnik
Kontakt
Sophienstr.19 D-75175 Pforzheim
+49 (0)7231 6078451
+49 (0)162 6835401
[email protected]
Website
www.kiyoharunakajima.com

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