CeraNews 1/2013 DE

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Inside Neue Lösungen mit Keramik CeramTec Medical Engineering fokussiert auf Produktentwicklung jenseits der Hüfte In der Hüftendoprothetik ist Keramik seit vielen Jahren ein bewährtes und sehr erfolgreiches Material. Für welche anderen Einsatzgebiete wünschen sich Ärzte Implantate und Komponenten aus dem verschleißfesten und biokompatiblen Werkstoff? Diese Frage stellte CeramTec Medizinern auf der ganzen Welt. Ihre Antworten (siehe Tabelle) haben uns bestärkt, einen neuen Geschäftsbereich für die Entwicklung keramischer Produkte für neue Anwendungsgebiete zu gründen. Die Antworten der Ärzte zeigen einen sehr klaren Trend: Überall wo Knochen und Gelenke behandelt oder ersetzt werden, gibt es ein großes Interesse an keramischen Alternativen zu den Implantaten und Instrumenten aus Metall. Auch aus der orthopädischen Industrie bekommen wir immer häufiger Anfragen nach keramischen Optionen. Selbst Patienten aus aller Welt wenden sich direkt an uns, um sich nach Möglichkeiten der Versorgung mit keramischen Komponenten zu erkundigen. Ihr zunehmendes Interesse hat offenbar mit einer gewissen Verunsicherung zu tun, die durch die öffentliche Diskussion über Probleme mit Metall/Metall-Gleitpaarungen ausgelöst wurde. Der Absatz der Komponenten für die Hüfte entwickelt sich weiter gut – 2012 haben wir mehr als eine Million Stück ausgeliefert. CeramTec hat nun beschlossen, die Entwicklung neuer Produkte für die Medizin zu forcieren. Sie ist die wichtigste Aufgabe des neuen Bereichs Medical Engineering in Lauf nahe Nürnberg. An diesem Standort stellen mehr als 500 Mitarbeiter Hochleistungskeramik her. Die neuen Produkte sollen als OEM-Lösungen vermarktet werden. Die Entwicklungsarbeit läuft bereits auf Hochtouren. Im Bereich Dental arbeiten wir zum Beispiel an einer umfassenden Technologieplattform für keramische Zahnimplantate. Im Bereich Wirbelsäule konzentriert sich das Team vor allem auf die Entwicklung keramischer Cages. Weitere Schwerpunkte sind Lösungen für den totalen Bandscheibenersatz sowie Spacer. Für die Versorgung der Wirbelsäule und den Bereich Trauma gibt es schon erste Proto typen. Für die Schulterendoprothetik sind bereits die ersten vielversprechenden Projekte gestartet. Weitere Information über Medical Engineering finden Sie in der Imagebroschüre „BIOLOX ® - Family – The Future in your Hand“, die Sie mit dem Antwortfax oder online bestellen können. http://www.ceramtec.de/markt/medizintechnik/ Heinrich Wecker ist Leiter des Bereichs Medical Engineering am CeramTec- Standort in Lauf. Er war vorher Director Marketing and Sales, Central and East Europe, im Geschäftsbereich Medizintechnik. Angaben in Prozent, n=246 / Mögliche Anwendungen für Keramik Sehr interessiert Interessiert Nicht interessiert Schulter und kleine Gelenke (Sprunggelenk, Finger etc.) 64 22 14 Chirurgische Instrumente 31 59 10 Komponenten für die Traumaversorgung 72 19 9 Komponenten für die Wirbelsäule 49 48 3 CeraNews 1 / 2013 10 CeramTec hat chirurgisch tätige Ärzte verschiedener Fachbereiche befragt, an welchen neuen Anwendungen für Biokeramik sie besonders großes Interesse haben. Medical Engineering hat seine Wurzeln im Geschäftsbereich Medizintechnik, der die BIOLOX ® -Keramik zum weltweiten Standard für die Hüftendoprothetik gemacht hat. Aus diesem Geschäftsbereich stammt auch der größte Teil des Teams – ich selbst war dort fast zehn Jahre tätig. Gemeinsam haben beide Bereiche, dass wir unsere Arbeit immer als enge Kooperation begreifen: mit den Ärzten und den Implantateherstellern. Zu den möglichen Einsatzgebieten für künftige Produkte zählen wir Schulter und kleine Gelenke, Wirbelsäule, chirurgische Instrumente, Zahnmedizin und Knochenersatzmaterial. Wir fokussieren dabei vor allem auf diese Themen: • Entwicklung von Produkten für neue Einsatzbereiche der Biokeramik • Abriebreduktion und Vermeidung von Osteolyse (Gelenke) • Verbesserte Bildgebung/Vermeidung von Artefakten (Wirbelsäule) • Verhinderung mikrobiologischer Besiedlung von Implantaten • Entwicklung neuer Werkstoffe Weitere Informationen können mit dem QR-Code abgerufen werden.
Tribologie Update zur Konuskorrosion: Welche Rolle spielen Keramik-Kugelköpfe? von Prof. Dr. Steven M. Kurtz Prof. Dr. Steven M. Kurtz ist Forschungsprofessor und Direktor des Implant Research Center an der School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems der Drexel University in Philadelphia, USA. Bei Exponent, Inc., einem internationalen Consultingunternehmen im Bereich Wissenschaft und Ingenieurtechnik, ist er außerdem Corporate Vice President, Direktor der Abteilung Biomedical Engineering und Direktor der Niederlassung Philadelphia. Sein Fachgebiet ist das klinische Verhalten von Polyethylen-, Keramik- und Metall/Metall-Hüftimplantaten. Im Rahmen seiner beruflichen Laufbahn war er an der Erprobung medizintechnischer Produkte aus einer sowohl analytischen als auch experimentellen und klinischen Perspektive beteiligt. In seiner Forschungstätigkeit hat er sich insbesondere dem klinischen Verhalten von Medizinprodukten unter Realbedingungen gewidmet. Hierzu gehören unter anderem orthopädische, spinale und kardiovaskuläre Implantate, deren Leistungsfähigkeit anhand von Explantaten sowie unter Einbeziehung von Datenbanken nationaler Gesundheitssysteme überprüft werden. Weitere Forschungsthemen sind das mechanische Verhalten synthetischer Biomaterialien, die Kontaktmechanik von Endoprothesen und die strukturelle Evaluierung von Knochen-Implantat-Systemen. Prof. Dr. Kurtz ist in zahlreichen wissenschaftlichen Gesellschaften aktiv, unter anderen in der American Academy of Orthopaedic Surgeons, der American Association of Hip and Knee Surgeons, der Knee Society und der American Society for Testing and Materials. Er hat 5 Bücher herausgegeben und mehr als 150 Zeitschriftenartikel und 400 Konferenz-Abstracts verfasst. Kontakt: Prof. Dr. Steven M. Kurtz Drexel University School of Biomedical Engineering, Science & Health Systems 3141 Chestnut Street Philadelphia, PA 19104, USA Telefon: +1 215 594 8851 Telefax: +1 215 594 8899 E-Mail: skurtz@drexel.edu Wenn man eine Sache verstehen will, muss man ihren Anfang und ihre Entwicklung betrachten. – Aristoteles Konuskorrosion ist in der Orthopädie kein neues Problem – allerdings waren wir bis vor kurzem der Meinung, es sei gelöst. Die metallischen Biomaterialien, die wir für Hüft- und Knieimplantate einsetzen, insbesondere auf Kobalt und Titan basierende Legierungen, gehören zu den korrosionsbeständigsten Werkstoffen, die bei Implantaten zum Einsatz kommen. Für sie sind vorwiegend gute klinische Ergebnisse über viele Jahrzehnte nachgewiesen. In den 1980ern und 1990ern untersuchten Forscher die Korrosion an der Verbindung zwischen modularen Kugelköpfen und -schäften im Detail. 1-6 Diese ersten Studien trugen dazu bei, Korrosionsprodukte von modularen Verbindungen an metallischen Schäften zu identifizieren und den Korrosionsmechanismus zu erforschen, bei dem nun von einem komplexen Spaltkorrosionsprozess mit mechanischen Aspekten ausgegangen wird (für weitere Details siehe den Beitrag von Prof. Dr. Robert Streicher auf S. 14 ff). Diese mechanistische Grundlagenforschung fokussierte jedoch fast ausschließlich auf Kugelköpfe aus Kobalt-Chrom-Legierungen (CoCr) mit Schäften aus Kobalt- oder Titanlegierungen. Angesichts wachsender Bedenken hinsichtlich Konuskorrosion bei mo du laren Metall/Metall-Hüftdesigns mit großem Kugelkopf, 7,8 modularen Zwei-Komponenten-Schäften 9 sowie seit neuestem Metall/Polyethlyen- Hüftdesigns 10 wächst das Interesse am Problem der Freisetzung von Metallpartikeln aus modernen modularen Verbindungen und der Möglichkeit seltener Komplikationen, unter anderem durch adverse lokale Gewebereaktionen (ALTR). Bis vor kurzem gab es nur wenige Veröffentlichungen zum Thema Konuskorrosion in Verbindung mit Keramik-Kugelköpfen. Ziel des vorliegenden Artikels ist die kurze Zusammenfassung einiger der wichtigsten Studien, in denen auf Konuskorrosion in Verbindung mit Keramik-Kugelköpfen in modularen Hüftsystemen eingegangen wird. Zudem soll auf Grundlage der aktuellen Erkenntnisse unserer Forschungsgruppe eine neu entstehende Perspektive dieser Problematik aufgezeigt werden. Im Rahmen der Erforschung von Produkten der Konuskorrosion in den 1990ern untersuchten Forscher wie unter anderem Urban, Gilbert, Jacobs und Kollegen ein breites Spektrum von Hüftimplantatdesigns und richteten ihr Augenmerk dabei besonders auf modulare Verbindungen, bei denen sowohl der Kugelkopf als auch der Schaftkonus aus Metall bestanden. 3-6,11,12 In dieser Sammlung befand sich ein Autophor-Hüftimplantat – ein früher CoCr-Schaft mit einem Aluminiumoxidkeramik-Kugelkopf aus BIOLOX ® -Keramik der ersten Generation. Von diesem einen Keramikexplantat und ihrer größeren Sammlung von Metallkomponenten ausgehend, beobachteten Urban und Kollegen, 5 dass „die Korrosionsprodukte an der Verbindung der Module aller untersuchten Endoprothesen unabhängig von Implantatdesign oder Materialpaarung ähnlich ausfielen, selbst wenn ein Keramik-Kugelkopf verwendet wurde.“ Nachdem in diesen frühen Studien die grundlegenden Mechanismen der Konuskorrosion ermittelt worden waren, wurde das Thema der modularen Konuskorrosion in der orthopädischen Diskussion weitgehend durch das Problem der CeraNews 1 / 2013 11
Seite 1 und 2: CeraNews Das Magazin für Orthopäd
Seite 3 und 4: Prof. Dr. Yan Wang ist amtierender
Seite 5 und 6: Fortbildung lagenforschung und klin
Seite 7 und 8: Das Durchschnittsalter der Patiente
Seite 9: COA-CCJR-Kurs: Prof. Dr. Yan Wang,
Seite 13 und 14: Mittlerer Reibungs- und Korrosionsp
Seite 15 und 16: Jede Beschädigung dieser Oxidschic
Seite 17 und 18: Referenzen: 1 Cross MB. The Effect
Seite 19 und 20: Studie: Ke/Ke bei Patienten ≤ 30
Seite 21 und 22: Review: Update zu Gleitpaarungen De
Seite 23 und 24: Call for Papers Abstract der Studie
Seite 25: Safety Reminder 1. Use taper protec

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