Medizintechnik 23.05.2013, 08:30 Uhr

Wildtiere als technische Wegbereiter für die Wirbelsäulen-Chirurgie

Chirurgen können bald mit einer Instrumententechnik, die von Wildtieren abgeschaut wurde, Bandscheibenvorfälle behandeln. Die Idee dazu stammt von Katzen und Schlangen.

Kein Weg zurück: Die parallel ausgerichteten Schienen sind mit Widerhaken ausgestattet. Sie transportieren das entnommene Gewebe sicher in die Patrone der Knochenstanze hinein.

Kein Weg zurück: Die parallel ausgerichteten Schienen sind mit Widerhaken ausgestattet. Sie transportieren das entnommene Gewebe sicher in die Patrone der Knochenstanze hinein.

Foto: Fraunhofer IPA

Bionik-Forscher beobachteten Katzen und Schlangen bei der Futteraufnahme und ließen sich von deren Technik beim Zerkleinern und Herunterwürgen von sehnigem Fleisch inspirieren. Daraus entwickelten sie eine Knochenstanze, die chirurgische Eingriffe beschleunigen, die Infektionsgefahr verringern und leichter zu bedienen sein soll.

„Wir starten jetzt die klinische Erprobung einer Kleinserie“, sagt Entwickler Oliver Schwarz vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). Das Instrument soll später in Krankenhäusern zum Einsatz kommen.

Reißzähne der Katzen schneiden wie eine Schere

Oberstes Ziel der Forscher war, dem Instrumentennamen alle Ehre zu machen und Knochen- oder Gewebestücke tatsächlich abzuknipsen statt sie wie bisher herauszureißen. Den Mechanismus schauten sich die Forscher bei Katzen ab, deren Reißzähne scherenartig aneinander vorbeiführen. „Bisher traf die medizinische Klinge direkt auf den Amboss“, sagt Schwarz. „Dadurch wurde sehniges Gewebe nur unzureichend abgetrennt, sodass die Ärzte immer ein wenig reißen mussten, wodurch die Ränder ausfransten.“

Neben dem formgenauen Abtrennen von Knochen-, Gewebe- und Knorpelmasse soll die bionische Stanze noch ein weiteres Problem lösen. Sie besitzt eine Einwegpatrone, die die abgelösten Stücke sammeln kann. Bisher musste das Instrument nach jeder Entnahme aus der Wunde herausgezogen, entleert und wieder eingeführt werden. Damit spart die neue Methode Zeit und verringert zudem die Infektionsgefahr.

Wie sich die Gewebestückchen in die Stanze transportieren lassen, zeigte die Anakonda-Schlange. Ihr Gebiss besteht aus nach innen gerichteten Zähnen. Im medizintechnischen Abbild bewegen sich Schienen mit Widerhaken jedes Mal, wenn der Griff gedrückt wird, parallel aneinander vorbei. So gelangt die Probe immer tiefer in die Patrone hinein.

Knockenstanzen verfügen sogar über ein Reservoir für Gewebeproben

Knochenstanzen werden vor allem in der Wirbelsäulenchirurgie und zur Entnahme von Knochenmark verwendet. Um die gefährliche Nähe des Rückenmarks zu meiden, nimmt der Operateur bei Eingriffen an Wirbelsäule oder Bandscheibe den Weg durch den Bauchraum. Mit dem Instrument entfernt er Substanzen, die ihm den Zugang erschweren.

Da das Instrument dank des neu entwickelten Schneidemechanismus fasrige Strukturen sauber abtrennen kann, eignet es sich zudem zur Entnahme von Proben. Bis zu 40 Gewebe- und Organabschnitte können in der Einwegpatrone aus Stahlblech gesammelt und vom Operationssaal direkt ins Labor geschickt werden.

IPA-Experte Schwarz schätzt den Bedarf an solchen bionischen Knochenstanzen als „sehr hoch“ ein. Für das Instrument werde rund 40 % weniger Kraft benötigt, was „angesichts der steigenden Zahl an weiblichen Chirurgen ein Vorteil ist“.

  • Lisa Diez-Holz

Stellenangebote im Bereich Medizintechnik, Biotechnik

seleon gmbh-Firmenlogo
seleon gmbh Teamleiter Mechatronik (m/w/d) Dessau, Heilbronn
seleon gmbh-Firmenlogo
seleon gmbh Senior-Softwareentwickler (m/w/d) Heilbronn
UROMED Kurt Drews KG-Firmenlogo
UROMED Kurt Drews KG Entwicklungsingenieur Medizinprodukte (m/w/d) Oststeinbek (Großraum Hamburg)
CODAN Medizinische Geräte GmbH & Co. KG-Firmenlogo
CODAN Medizinische Geräte GmbH & Co. KG Ingenieur / Techniker – Medizintechnik – als Risikomanager Medizinprodukte (m/w/d) Lensahn
Bertrandt Services GmbH-Firmenlogo
Bertrandt Services GmbH Testingenieur / Testmanager (m/w/d) keine Angabe
Universitätsklinikum Halle (Saale)-Firmenlogo
Universitätsklinikum Halle (Saale) Diplom-Ingenieur (FH) Medizintechnik (w/m/d) Halle (Saale)
THD - Technische Hochschule Deggendorf-Firmenlogo
THD - Technische Hochschule Deggendorf Professor / Professorin (m/w/d) Bildgebende Verfahren mit dem Schwerpunkt Computertomographie Deggendorf

Alle Medizintechnik, Biotechnik Jobs

Top 5 Medizin

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.