Was sind orthopädische Implantate?

Orthopädische Implantate sind künstliche Hilfsmittel, die in Knochen und Gelenke eingebaut werden, um die normale Funktion wiederherzustellen. Orthopädische Implantate dienen häufig als Gelenkersatz, wenn Hüfte, Knie, Schulter oder Ellbogen durch Verletzungen oder Krankheiten wie Arthrose beschädigt wurden und Gelenkabnutzung zu Schmerzen und Steifheit führt. Orthopädische Implantate werden in der Regel nur eingesetzt, wenn nicht-chirurgische Behandlungsmethoden versagt haben. Sie nutzen sich in der Regel nach einigen Jahren ab. Aus diesem Grund müssen Implantate, die jüngeren Menschen gegeben werden, möglicherweise irgendwann ersetzt werden.

Zur Herstellung orthopädischer Implantate werden verschiedene Materialien verwendet, darunter Kunststoff, Keramik und Metalle wie Edelstahl und Titan. Implantate können auf verschiedene Arten fixiert werden. Zement oder Schrauben können verwendet werden, um sie zu verankern, oder sie können durch den Druck ihrer Umgebung in Position gehalten werden. Oft kann das Einwachsen von Knochen aus der Umgebung eines orthopädischen Implantats dazu beitragen, es zu sichern. Manchmal wird ein Teil eines Implantats zementiert, während ein anderer Teil nicht zementiert wird, wie dies bei einer Art Hüftgelenkersatz der Fall ist, der als Hybrid bezeichnet wird, bei dem der Schaft, der den Kugelteil des Gelenks trägt, mit Zement fixiert werden kann, während sich die Aufnahmeschale befindet nicht.

Orthopädische Titanimplantate haben den Vorteil, dass sie stark und dennoch leicht sind und der Körper normalerweise nicht auf sie reagiert. Ein Nachteil ist, dass es für Knochenzellen schwierig ist, an der glänzenden Oberfläche des Metalls zu haften, was es schwierig macht, im Rahmen des Heilungsprozesses mit dem Knochen zu verschmelzen. Fortschritte in der Forschung finden neue Wege, um mikroskopisch kleine Röhren, sogenannte Nanoröhren, in die Oberfläche von Titan zu ätzen, ein Prozess, der zuvor zu teuer war, um praktikabel zu sein. Die Struktur dieser Nanoröhren macht sie attraktiv für Wasser und bietet eine geeignete Umgebung für das Wachstum von Zellen.

Obwohl orthopädische Implantate Vorteile haben, wie die Erhöhung der Mobilität und die Verringerung der mit Verletzungen oder degenerativen Gelenkerkrankungen verbundenen Schmerzen, gibt es einige Nachteile, die gelegentlich auftreten. Implantate können sich lösen oder brechen, und selten reagiert der Körper darauf. Manchmal kann eine Infektion auftreten, die den Austausch eines Implantats erforderlich macht. Bakterien können auf der Oberfläche eines orthopädischen Implantats wachsen und einen sogenannten Biofilm bilden. Um dies zu beheben, muss das Implantat entfernt und die Infektion behandelt werden, bevor ein Ersatz eingesetzt werden kann. Die Erforschung sogenannter Hydrogele bietet möglicherweise Hoffnung für die Zukunft, da diese wasserabsorbierenden Substanzen für Bakterien unfreundlich sind und dennoch das Wachstum von Knochenzellen ermöglichen. Sie können der Oberfläche eines Implantats zugesetzt werden, um das Risiko einer Infektion zu minimieren Infektionsgefahr.