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Entwicklung, numerische Auslegung und Erprobung eines selbstverriegelnden, intramedullären Nagels für den Ersteinsatz beim Hund

Laufzeit:2 Jahre
Förderung:ZIM
Kontakt:femifum.uni-hannover.de

Motivation

Knochenfrakturen aufgrund traumatischer Ereignisse bei Mensch und Tier gehören zu den am häufigsten vorkommenden Vorstellungsgründen in der Praxis. Besonders betroffen sind die langen Röhrenknochen der Extremitäten, wie Humerus (Oberarmknochen), Femur (Oberschenkelknochen) und Tibia (Schienbein), welche häufig durch intramedulläre Nägel versorgt werden. Um die nötige Rotationsstabilität der Knochenfragmente dabei zu gewährleisten, benötigt der Nagel am proximalen und distalen Ende eine Querverriegelung, die bei modernen Systemen mittels Schrauben oder Bolzen realisiert wird. Diese schwächen den Knochen durch die notwendige, zusätzliche Knochenfreilegung, zusätzliche Bohrungen sowie den Nagel selbst und stellen eine weitere Komplikationsquelle dar. Muss der Nagel entfernt werden, so müssen diese Querverbindungselemente ebenfalls entfernt werden, was zu einer Verlängerung der OP-Zeit führt und eine zusätzliche Traumatisierung nach sich zieht.

Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes wird in Kooperation mit der Industrie und der TiHo ein Nagel mit einem selbstverriegelnden Mechanismus entwickelt, der ohne die Querverriegelungselemente auskommt. Hierzu wird der Nagel numerisch ausgelegt, indem zunächst die Lastkollektive mittels eines MKS-Modells bestimmt werden. Diese dienen als Randbedingungen für das FE-Modell, welches die Bewertung der Frakturstabilität und zum anderen zur Abschätzung der Knochen-Implantat-Stabilität ermöglicht. Abschließend erfolgen die biomechanischen Testungen und die Analyse der Implantatgrenzen.

 

Abbildung 1: Arbeitsprogrammschritte

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