No news available.

Lead application: Smart implants and aids

In the field of medical technology, implants and aids that actively support the healing process or preventative aids are to be developed in particular. By integrating the functional materials, a high degree of functional integration can be achieved. In particular, the sensory (e.g. for recording the patient's condition directly on the implant) and the actuator application (e.g. the active anchoring of implants) are in the focus of development.

 

Lead application: Smart instruments

Equipping conventional passive surgical instruments with sensory and actuator functionality is another field of development in the field of smart Health. Thanks to the integration of smart materials, surgeons thus receive direct feedback on the patient's condition and the course of the operation, for example. Thanks to this feedback, it is possible to act much more sensitively.

 

Smart Health

Enlarging functionality of medical equipment

Cumulino

Active positioning cushion based on SMA

In Germany, on average 673.500 children are born each year. Research shows that 19.7% of infants in the fourth month are affected by cranial asymmetry. The percentage rises significantly in countries where supine sleeping position is recommended to avoid a major cause of sudden infant death syndrome (SIDS).
These deformities can be caused postnatally, but also by positional anomalies in utero. Cranial asymmetry is an asymmetric growth of the infant's skull caused by external pressure in connection with relatively rapid growth and the skull's weak structure (plagiocephalus). Due to the infants' immobility in the first months, pressure may be applied on the same area of the cranium for relatively long periods of time which intensifies the negative effects.

The R&D project develops a positioning system that continuously moves the infant's head left to right. This is realised by shape memory alloys that steadily deform in a predefined manner. Thus, without interrupting the child's sleep, various contact points of the cranium can be approached which avoids a permanent pressure. Thus, deformation can be avoided and treated.

As acturator, noiseless shape memory alloys, integrated into synthetic kinematics, will be unsed. The head's movement is realised in customizable, electronically controleld intervals. A textile structure serves as direct interface to the patient.

Furthermore, the intergration of periphery like babyphone, child surveillance sensors for detecting the head's position or the like will be researched.

FGL-Saug-/Spülsystem

Chirurgische Saug-/Spülsysteme aus Formgedächtnismaterialien

Die Stirnhöhle ist durch ihre spezielle anatomische Lage operativ besonders schwierig zu erreichen. Das operative Spektrum reicht von der Freimachung des Drainageweges durch die Siebbeinzellen (sogenannte Typ-I-Drainage nach Draf) bis zur maximalen Wegnahme des Stirnhöhlenbodens durch die Nase (Typ-III-Drainage). Besonders wichtig ist die endoskopische Wegnahme und Eröffnung von Siebbeinzellen welche die Stirnhöhlendrainage einengen. Dies verlangt den Einsatz spezieller Winkeloptiken und spezieller Stirnhöhleninstrumente.

 Bedingt durch die besondere Lage besteht unter Anwendung von konventionellen Instrumenten die Herausforderung, die Stinhöhle für die Präparation gut zu erreichen. Vorgegebene Biegungen an Instrumenten wie der Stirnhöhlenstanze, gebogene Zängchen oder Stirnhöhlensauger benötigen auch annähernd gleiche anatomische Strukturen. Stirnhöhlen, die schwer zu erreichen sind, machen die Erweiterung des knöchernen Stirnhöhlenzuganges durch Abtragen des Stirnhöhlenbodens erforderlich.

 

Im FuE-Projekt soll ein chirurgischer Sauger entwickelt werden, der in der geraden Ausgangsform in die Nase eingeführt wird, um dort wenig Platz einzunehmen. Anschließend soll das Instrument durch den Chirurgen "auf Knopfdruck" die eingeprägte gebogene Zielgorm einnehmen, damit die Nische des mittleren Nasengangs zwischen der Stirnhöhle und Nasenhaupthöhle besser erreicht werden kann. Dies soll mit Hilfe thermischer Formgedächtnislegierungen (FGL) umgesetzt werden. Die Aktivierung kann bsp. elektrisch über eine Widerstandserwärmung oder durch werwärmtes Spülwasser erfolgen.

Weiterhin soll die Entwicklung genutzt werden, um den konventionellen Stirnhöhlensauger um die Funktion eines Spülkanals zu erweitern. Bisherige Stirnhöhlenpräparationen erfordern einen stetigen Wechsel zwischen der Einführung eines Saugers und der Spülsonde.

Das Funktionsprinzip soll auch auf Saug-Spül-Vorrichtungen für Eingriffe in der Dental- sowie der Neurochirurgie übertragen werden.

 

Mit der individuell angepassten Form kann ein besserer Winkel erreicht und damit das Verletzungsrisiko minimiert werden. Die angepasste Form könnte dazu beitragen, weniger traumatisch zu operieren. Es wird angenommen, dass Instrumentenwechsel durch die Kombination von Sauger und Spülung reduziert werden und zu einem geringeren Verletzungsrisiko und damit höherer Patientensicherheit beitragen. Es besteht weiterhin die Annahme, dass diese Entwicklung auch zu einer Verkürzung der OP-Zeit führt.

Participants