Ervaringen m.b.t. Reconstructieve Geneeskunde en Medical Devices

Nico Verdonschot

Orthopaedic Research Lab

Radboud University Nijmegen Medical Centre

The Netherlands

Laboratory of Biomechanical Engineering

MIRA Institute for Biomedical Technology

Bone Impaction

Grafting

Revisietechnologie

Nummer: KCR.020

This project was

financed by the

European Fund for

Regional

Development

ESKAN subsidie

Partners:

Spierings Medische TechniekRUNMC

Heupprothese revisie met geimpacteerde botsnippers

•Afdichten van botdefecten met een metalen gaasje

•Opvullen van het defect met geimpacteerde botsnippers

•Reconstructie van het kopmiddelpunt van het gewricht op de anatomische locatie

•Plaatsen van een revisie-componentSchreurs, Gardeniers, Buma, Verdonschot

De rand van het bot is verdwenen

Een groot defect in het dak van het bekken

Benodigde eigenschappen van de botsnippers: ● snel te maken van een donorbot● geen kraakbeenresten ● ‘schoon’ bot

Benodigde eigenschappen van de botsnippers: ● snel te maken van een donorbot● geen kraakbeenresten ● ‘schoon’ bot

Noviomagus BotmolenSpierings Medische Techniek BV

Benodigde eigenschappen van de botsnippers: ● snel te maken van een donorbot● geen kraakbeenresten ● ‘schoon’ bot Spierings Medische Techniek BV

Voor Naspoelen spoelen

Medlogics BV (penvoerder, Wageningen)

Universiteit Twente (UT)Vakgroep Biomedische Werktuigbouwkunde (BW)

Sint Maartenskliniek (voor de toepassing)

Pieken in de Delta

Ontwikkeling nieuwe generatie heupbeschermers

Ontwikkeling nieuwe generatie heupbeschermers

•Jaarlijks worden 15.000 patiënten van +55 opgenomen met een heup fractuur;

•97% van de heupfracturen is het gevolg van een val

•Na een heupfractuur overlijdt 25% van de patiënten binnen een jaar en 25 % blijft permanent invalide

Effectiviteit van heupbeschermers

• Harde heupbeschermers leiden de kracht weg (67-86% kracht reductie in de heupnek)

• Zachte heupbeschermers absorberen de kracht (22-46% kracht reductie in de heupnek)

Het doel is om een heupbeschermer te ontwikkelen met minimaal dezelfde performance en meer comfort.

Oplossingsrichting

• Een heupbeschermer die hard is en de kracht wegleidt als men valt, maar tijdens alle andere situaties zacht en flexibel is.

• Materialen en systemen die een dergelijk gedrag vertonen zijn bijvoorbeeld:

• Silly putty, D3O, Active protection system, Airbag, non-Newtonse vloeistoffen (Maizena)

Demo: niet-Newtonse vloeistoffen

Meinders, Van den Boogaard, Huétink

Berekeningen met grote vervormingen

Voorspellen van botsterkte:

Patiënten met kankeruitzaaiingen

Tanck, Derikx, Meinders, Van der Linden, Huizenga, Schreuder, Veth, Verdonschot

Voorspellen van botsterkte:

patiënten met uitzaaiingen

Tanck, Derikx, Meinders, Van der Linden, Huizenga, Schreuder, Veth, Verdonschot

Rekenmodel met grote vervormingen voorspelt botsterkte bij patienten met kankeruitzaaiingen

Advies aan orthopaed of het bot verstevigd moet worden

Juiste sterktevoorspelling (vergelijking met experiment)

Model 86%Clinicus 1 54%Clinicus 2 35%Clinicus 3 20%Clinicus 4 41%Clinicus 5 23%

Voorspellen van botsterkte:

patiënten met uitzaaiingen

Opzetten van testcentrum voor orthopaedische implantaten in Health Valley

● Klinische know-how: UMCN, SMK, CWZ, Rijnstate, MST, e.a.● Technische Know-how: UT, ORL, bedrijven

● Ontwerpen (UT, bedrijven)

● CE en FDA certificering (bedrijven)

● Pre-klinisch testen (CE en FDA gerelateerd)●Computermodellen●Fysieke belastingstesten●Dierexperimentele testen●Beschikbaarheid van humaan anatomisch materiaal

● Klinische Trials (NCEBP)

Testen van nieuwe implantaten:

Heel voor typen implantaten en steeds

nieuwe ontwerpen

Testen van de slijtvastheid van het

implantaat

Testen van nieuwe implantaten:

Testen van de (fixatie) sterkte van het

implantaat

Köster G., Lorsch, Germany

Analyse bij overleden patienten: scheuren in het botcement rondom de prothese

Computer model of cemented reconstructionTesten van nieuwe implantaten:

Implantaat

cement

Bot

Experimentele resultaten (Maher et al, 2002)

Computervoorspelling (Stolk et al, 2002)

Falen van botcement kan worden voorspeld door UMCN

Dynamische krachten rondom het heupgewricht kunnen berekend

worden door de UT

Simulator voor aanbrengen van een realistische dynamische belasting op orthopaedische implantaten Pieken in de Delta

Samenwerken van bedrijven en kennisinstellingen:

De win-win situatieMulti- focus

Bedrijf: •Subsidie (geringer bedrijfsrisisco) stimuleert echte innovatie•Relevante productontwikkeling•Directe toegang tot de ziekenhuizen/bedrijven•Extra productbekendheid door wetenschappelijke publicaties

Kennisinstelling: •Custom-made product ontwikkeling•Genereren van wetenschappelijke output•Uitbreiden van wetenschappelijke kennis•Mogelijkheid tot (financiele) exploitatie van wetenschappelijke kennis

n.verdonschot@orthop.umcn.nl

Orthopaedic Research Lab

Radboud University Nijmegen Medical Centre

The Netherlands

Laboratory of Biomechanical Engineering

MIRA Institute for Biomedical Technology

Dank u voor de aandacht !