5.1.1.1. Die Fehler mussten korrigiert werden

Wie in Einführung 1 erwähnt, waren all die persönlichen Beobachtungen während meiner Mitarbeit bei den Implantationen der Zweymüller-Schäfte der ersten Generation sowie die Kritiken der Benutzer, die mir von den Klagen ihrer Patienten berichteten, Auslöser für die Entwicklung der Serie der AlloClassic-Schäfte.

Einige Benutzer, darunter langjährige persönliche Freunde, bedauerten mir gegenüber, diese Technik aufgeben zu müssen, da sie sie ihren Patienten gegenüber für unvertretbar hielten.

Zur Lösung der meisten während der Operation auftretenden Schwierigkeiten und zur Zufriedenstellung der Patienten schlug ich eine komplette Erneuerung des Systems der Zweymüller-Prothesen vor, wohlwissend, dass ich dabei mein vor ein paar Jahren an der wissenschaftlichen Fakultät von Paris absolviertes Mathematik- und Informatikstudium anwenden konnte.

5.1.1.2. Die erste mathematisch gestaltete Hüftprothese

Ich wußte, wie ich, ohne Beteiligung von außen, bisher unveröffentlichte Theorien aufstellen und durch Berechnung bestimmte Implantate von A bis Z konzipieren konnte. Bei der Herstellung könnte ich deren Koordinaten, Werte und definitive Ergebnisse, die keine zusätzliche Ausarbeitung erforderten, übertragen.

Zur Anstellung dieser Berechnungen konnte ich auf die damaligen Superrechner, Control Data 6600 und dann CRAY-One, einer großen Forschungseinrichtung zugreifen.

Meine Methode unterschied sich grundlegend von der C A D, einem rechnerunterstützten auf Zeichnen basierendem Konzept.

Dank meines Informatiksystems konnte ich eine komplette Berechnung neu erstellen, solange ich mit den Ergebnissen nicht vollkommen zufrieden war. So war es mir möglich, etliche Serien von Versuchsschäften zu berechnen, ohne dass ich zum Erhalt der endgültigen Version technische Zeichnungen oder materielle Prototypen benötigte. Zur Realisierung der AlloClassic-Prototypen wurde die 37. Version und Neuberechnung aller Koordinaten verwendet.

Diese seit 40 Jahren unveränderte Version diente zur Herstellung aller AlloClassic-Schäfte.

In wenigen Wochen wurden die Prototypen aller Größen und der entsprechenden Raspeln realisiert. Am 18. Dezember 1984 tätigten wir im Anatomielabor eines großen Wiener Krankenhauses ausgedehnte Implantationsversuche an zehnten von Oberschenkelknochen, um die Zweymüller-Schäfte der ersten Generation objektiv mit den Prototypen der neuen AlloClassic-Schäfte und ihren Implantations- und Diaphysenfüllungsqualitäten vergleichen zu können.

Nach der Vorbereitung und Implantation wurden die Oberschenkeldiaphysen mit Schaftimplantationen der ersten Generation und AlloClassic-Prototypen längs in zwei Hälften gesägt und ich fotografierte alle Muster. Professor Zweymüller zeigte sich im Hinblick auf die Unterschiede und Ergebnisse sofort erstaunt. Man entschied sich für diese Version und ich entwickelte zur Einleitung der Serienproduktion die Details weiter.

Die serienmäßige Herstellung und Kommerzialisierung dieser Serie fand erst zwei Jahre später, im Jahr 1986, statt. AD insérer photo os en coupe

5.1.1.3. Das Intermezzo des sogenannten “hochgezogen” Schaftes

Aus mir unbekannten Gründen zog das Unternehmen Sulzer die Entwicklung einer minimal geänderten Version der Schäfte der ersten Generation vor. Der Unterschied bestand darin, die 4 zylinderförmigen schrägen Rillen nahe der Verankerungszonenkanten abzuschaffen und dann vertikale Linien zu ziehen, um die zentrale Verdickung der Verankerungszone bis zur Halsschnittebene zu verlängern. Diese Version wurde in der Öffentlichkeit als “Hochgezogen” bezeichnet.

5.1.1.4. Das Problem der Lasermarkierung

Ich hatte die Produktion vorher auf das Risiko der Schwächung des mechanischen Widerstands der hochgezogenen Schäfte durch die Lasermarkierung inmitten eines sehr flachen Bereiches unterhalb des Halses aufmerksam gemacht.

Meine Studie aus dem Jahr 1969, in der Ophtalmologie-Abteilung des Militärkrankenhauses Val-de-Grâce, über die Wirkungen des ersten medizinischen Lasers auf der Netzhaut hatte unerwartete Wirkungen gezeigt.

Der Stereoretinograph von Carl Zeiss zeigte, dass, wenn der Laserstrahl wegen einer zu starken Konvergenz vor der Netzhaut gebündelt war, winzige Wärme- oder gar Explosionskugeln dort, wo die Konzentration des Laserstrahls am stärksten war, in dem Glaskörper aufgetreten waren.

Es vergingen fast zwei Jahre, bis dieses technologische Problem an den „Hochgezogenen“ Schäften auftrat und mein Entwurf der zweiten Generation der AlloClassic-Schäfte nach einer Krisensitzung aller Manager des Unternehmens AlloPro dringend wieder aufgenommen wurde.

Im Titan der Schäfte war dieses Phänomen von Markierungslasern vorhersehbar, die wesentlich stärker als ophtalmologische Laser waren. Der unter der Metalloberfläche konzentrierte Laserstrahl brachte das Metall entlang der Markierung zum Schmelzen, die Titanlegierung kristallisierte sich in amorphes Metall um und zerstörte so seine fundamentalen Schmiedemetalleigenschaften.

Aber wie schön war doch die glänzende Markierung!

Diese Markierung befand sich leider an der dünnsten Stelle, die den Belastungen am Hals von vorne nach hinten ausgesetzt war. Mehrere Dutzend Schäfte zerbrachen genau entlang der Markierung. Deshalb wurde diese Prothese schnell aus dem Verkauf gezogen.

Erst Ende des Jahres 1986 wurde mein Entwurf der AlloClassic-Schäfte von dem Unternehmen SULZER in großer Serie hergestellt. Bis heute habe ich von keinem Schaftbruch erfahren. Später im Laufe meiner fünfzehnjährigen ständigen Teilnahme an den Normalisierungs-comittees unterstützte ich stets die Positionierung der Lasermarkierungen an den Bereichen, die keinen Belastungen ausgesetzt sind.

5.1.1.5. Die geometrische Verankerung von AlloClassic

Der im Jahr 1984 berechnete AlloClassic-Schaft besaß noch nicht alle Vorteile, die die Entwicklungen, die ich später zur geometrischen Verankerung hinzufügte, mit sich brachten.

Er erfüllte bereits kompromisslos die Prinzipien der konischen Kupplung im Knochen (2.3.), der Primärstabilität (2.2.), des Knochenvitalitätsbereichs (2.4.), der Belastungsverteilung (2.5.), der Vorbelastung (2.6.) und das Prinzip der Ausziehbarkeit (2.8.).

Die optimierten Größen (3.2.) der AlloClassic-Serie wurden mit der Methode der Wachstumsfaktoren (3.1.) berechnet, ihre Verankerungszone wurde wie die Pyramidenbasisform (4.2.) konstruiert. Die Schaftserie wurde mit Hilfe der Methode der Dickekorrekturen (4.8.) berechnet und erfüllte das Prinzip der Aufsteigenden Einschachtelung (4.7.).

Alle Längskanten aller Größen der AlloClassic-Serie besitzen dieselbe konstante Rundung von etwa 1mm. Sie sind noch nicht in einer Formel zusammengefasst, werden jedoch bei der Herstellung definiert.

Die schwere Methode des Kalkarpolynoms und die Verfahren der Trennungsfunktion, der Einschlagreserve und der berechneten Schrägkanten wurden später entwickelt und nutzten dem SL-Plus-Schaft.

5.1.1.6. Die Hyperbel der Kalkarkurve

Ein interessantes charakteristisches Merkmal dieses AlloClassic-Schaftes stellt die mathematische Kurve dar, die ich für den Übergang zwischen der Verankerungszone und dem Hals als Ersatz für die üblichen Kreisbögen verwendete.

Die Verankerungszone ist durch einen Hyperbelbogen, dessen regelmäßige Krümmungsabweichung eine ausgezeichnete erste Modellierung der inneren Medialform des Proximaloberschenkelknochens darstellt (Patent 9.8.1.), mit der Basis des geradlinigen zylinderförmigen Halses verbunden.

Die geringe Anzahl von Konkflikten mit dem Calcar ist einer der Gründe für die gute Anpassung dieses Schaftes an die große Formveränderlichkeit der femorale Proximalbereiche.

Dank dieser Eigenschaften werden die AlloClassic-Schäfte, seit 39 Jahren unverändert, derzeit durch den Konzern ZIMMER vertrieben und stellen noch immer mehr als zweihundert Operateure zufrieden.

Werbung 2003:

Quellen dieser Werbung: www.zimmer.com/web/enUS/pdf/Alloclassic_Hip_System_Brochure_1001-25-011_11_03.pdf http://www.zimmer.com/web/enUS/pdf/Alloclassic_Hip_System_Brochure_1001-25-011_11_03.pdf

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Entsprechende Patent: Patent Schaft AlloClassic

Nächste Implantat: Schäfte SL-Plus

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