Teilprojekt eines Verbundes

Evaluierung eines neuartigen digitalen Kniespacers

Förderkennzeichen: 01EK2107B
Fördersumme: 879.778 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dr. Rainer Burgkart
Adresse: Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie
Ismaninger Str. 22
81675 München

Ziel des SWi2M-Projekts ist es, neue sensorisierte Interims-Implantate ‑ sogenannte SmartSpacer ‑ zu entwickeln, die zeitweise ‑ nach Entfernung infizierter Endoprothesen ‑ in den Körper eingebracht werden, um erstmalig den Verlauf der Infektbehandlung auf Basis relevanter Biomarker exakt zu überwachen und somit eine optimierte und patienten-individualisierte Therapie zu ermöglichen. Das Vorhaben ist in drei Abschnitte untergliedert: In Abschnitt 1) steht die biologische und biomechanische Bewertung mit Effizienz der mikrobiologischen Nachweismethode und Biokompatibilität in vitro des entwickelten SmartSpacers im Vordergrund. Mikrobiologische Testreihen mit dem Haupterreger Staphylococcus epidermidis bestimmen die Nachweisgrenzen für die ausgewählten Sensorsysteme. Die Biokompatibilität wird experimentell nach ISO 10993-5 beurteilt. Dies erfolgt für die Sensorsysteme, deren Umhüllung und den fertigen SmartSpacer. Eine Evaluation an menschlichen Kniepräparaten ex vivo soll erste Informationen über biomechanische Eigenschaften und chirurgische Anwendbarkeit liefern. Eine biomechanische Beurteilung wird mit Hilfe von spezifischen Belastungsvorrichtungen ermittelt, die eine statische und dynamische Belastungssituation beim menschlichen Gehen simulieren. In Abschnitt 2) erfolgen die Anpassung und Evaluierung des SmartSpacers an technische Normen und an die Anwendung im präklinischen Setting. Im Fokus stehen dabei Aspekte zur Sicherheit und Wirksamkeit, damit im Hintergrund gesetzlicher Regelungen eine sichere Anwendung im Tier erfolgen kann. Der neue SmartSpacer wird ausgehend von der humanen Bauweise an die Dimensionen am Tiermodell angepasst. In Abschnitt 3) erfolgt schließlich die präklinische Tierstudie am Schweinemodell zur Bestätigung der sicheren und funktionellen Anwendung des neuartigen SmartSpacers. Dabei wird die operative Methodik und Durchführbarkeit der Implantation sowie die Verlässlichkeit der Messungen nach Implantation des SmartSpacers beurteilt.