TECHNOLOGIE

Die von uns angebotenen Produkte eignen sich zur Durchführung von Präsentationen sowie Schulungen, im Anwendungsbereich von orthopädischen und zahnärztlichen Implantaten in der medizinischen Praxis.


Die Knochen bestehen aus zwei Schichten. Die Außenschicht ist sehr hart und imitiert ein dichtes Knochengewebe. Die Innenschicht besteht aus Schaummaterial, dass ein schwammähnliches Kochengewebe mit innerem zylinderartigem Kanal wiedergibt. Dieser zylinderartige Kanal hat einen Durchmesser von 8 bis 12mm - Materialversion A.
Die innere schwammähnliche Schicht kann aus Schaummaterial von großer oder kleiner Dichte bestehen.
Die Knochen sind für Präsentationen von inneren und äußeren Verbindungen, sowie für die Anwendungsvorführung von Gelenkimplantaten bestimmt.
Diese Knochen besitzen eine Innenschicht, die aus Material von mittlerer Härte besteht und eine Außenschicht, die aus weichem Schaummaterial besteht – Materialversion B.
Die obige Version beinhaltet ebenfalls einen inneren zylinderartigen Kanal und wird am häufigsten bei Präsentationen von inneren und äußeren Verbindungen und bei Vorführungen zu Gelenkwechseln angewandt. 
Diese Knochen sind aus homogenem Material angefertigt und deshalb
auch sehr ökologisch und werden unter Anderem bei Präsentationen von äußeren Verbindungen angewandt – Materialversion C.
Diese Version beinhaltet einen Innenkanal. 
Die Technologieanpassung zielt auf das Erreichen von optimalen Knochenparametern ab.

Ein Menschenknochen besteht aus einem organischen und mineralem Teil. Den organischen Bestandteil des Knochens bildet eine Proteinstoff, Ossein genannt. Er besteht hauptsächlich aus Kollagenfasern, dagegen der minerale Teil des Knochens wird in 65% aus Hydroxylapatiten gebildet. Dies sind Komplexverbindungen des Kalziumcarbonats und Kalziumphosphats, mit geringen Beimischungen des  Natriums, Magnesiums, Kaliums, Chlors und Fluors.

 

Der Knochenschaft ist aus Sustantia compacta gebaut, die ihrerseits aus Knochenplatten und Osteozyten besteht.


Zeichn. Knochenstruktur
 

Zeichn. 5. Substantia compacta. Osteozyt, Kanal des Havers, Knochenlamina.

Innen Substantia spongiosa ist aus Knochenbälkchen, mit differenzierten Form, gebaut. Im kompakten Knochen werden die Zellen zusammen mit Knochenplatten herum der Schlagader im Kanal des Havers geordnet. Im Schwammknochen befinden sich verschiedene Knochenplattenarten, die zusammen ein Netz bilden, in dem Markgrübchen lokalisiert sind . Vergrößerte, typische Knochenstruktur ist in der Zeichnung dargestellt worden.













Zeichn. 4 Substantia spongiosa

Durch Verbinden dieser Strukturen sind dem Knochen folgende Eigenschaften gewährleistet:

  • Plastizität, die einer Modellierung gemäß Grundsätzen des Wolf – Delpech unterliegt;
  • Mit Eigenschaften des Kollagen verbundene Elastizität, die eine Rückkehr zur Ursprungsform nach Verschwinden des Impulses möglich macht;
  • Phasenverformung, die in rhythmischen Formabänderungen gemäß der Sutherland-Theorie vorliegt worden.

Bei Auswahl der Chemiezusammensetzung und Struktur des Verbundwerkstoffs, aus dem wir für Schulungen bestimmte Modelle fertigen, haben wir den Hauptschwerpunkt auf genaue Wiedergabe der Eigenschaften von natürlichen Knochen gelegt. Zu diesem Zweck haben wir den Knochen verschiedenen Prüfungen unterworfen. Die gleiche Methode haben wir beim Prüfen der Modelle aus Verbundwerkstoff angewandt.

Die Innenschwammstruktur kann auf zwei Arten wiedergegeben werden:

- Durch Anwenden eines Materials mit geschlossenen Zellen, das durch Chirurgen während Implantationen erwartete Knochenparameter genügend wiedergibt;
 - Durch Anwenden eines Materials mit offenen Zellen, das man auch bei anderen medizinischen Eingriffen anwenden kann.

Dieses zweite Material, das sich durch 90% Durchtränkungsfähigkeit kennzeichnet, wird hauptsächlich zum Fertigen der Kostenmodelle für Schulungen angewandt, während der Inknocheninjektionen der pharmakologischen Mittel oder des Knochenzements vorgenommen werden. Dieser Zement wird in einen gebrochenen Knochen eingespritzt, um den Knochenbruch zu stabilisieren.

Die in unserer Fertigung benutzte Materialien sind genauen Prüfungen,  mit Benutzung vieler Prüfmethoden, unterworfen; diese Prüfmethoden machen es möglich, ihre Eignung bei Fertigung der für medizinische Schulungen sowohl in Orthopädie,  wie auch in Stomatologie benutzte Modelle zu bewerten. Unten stellen wir ein paar Bilder, die mit den Rastermikroskop der Firma Kodak.  gemacht worden sind, dar. Vor einer Prüfung, zum Schutz vor Beschädigung, sind die Proben mit Gold bestäubt worden.

Auf SEM-Bildern, die im Material mit geschlossenen Zellen gemacht worden sind, wird die charakteristische Struktur eines Schwammknochens ersichtlich. Das einzige Element, das durch uns angewandtes Material von natürlichen Knochen unterscheidet, ist ein dünner Film, der benachbarte Zellen trennt. Dieser Film Spielt hier eine Versteifungsrolle der Schwammstruktur im Modell und ersetzt erfolgreich Markgrübchen und Kollagen, das Räume zwischen der aus Hydroxylapatiten gebildeten Wandkonstruktionen ausfüllt.
 



Zeichn. 6.

Der Bau des durch uns gebrauchten Materials für Fertigen der Schwammstruktur wird besonders gut auf einem Bild mit dreifachen Vergrößerung ersichtlich. Auf diesem Bild kann man das Häutchen sehen, das benachbarte Zellen der Schwammstruktur trennt.
 



Zeichn. 7.

Etwas anders sieht die Materialstruktur mit offenen Zellen (sieh Bilder unten) aus. Auf diesen Bildern sind deutliche Unterbrechungen im Bau der Trennwände der einzelnen Zellen ersichtlich. Die Zwischenzellenräume sind nicht völlig offen, aber sie gewährleisten in der genügenden Weise eine hohe Durchtränkung dieser Struktur. Der Zellhautüberrest im Material (beim Fehlen des organischen Ausfüllens, das im natürlichen Knochen besteht) sichert Versteifen der Struktur ab.
Solche Lösung wirkt spontanem Materialschrumpfung (zusammenfallen) und Vernichten seiner Struktur gegen. 


    

Zeichn. 8.    Zeichn. 9.

Andere Materialien sind zur Wiedergabe eine komprimierten, in Natur aus Knochenplatten gebauten und zwischen ihnen und Havers-Kanälen gebildeten Osteozyten. Abhängig von erwarteter Knochenhärte zwischen D2 bis D4 wird eine verschiedene Materialstruktur angewandt. Die Struktur der Substantia compacta wiedergebenden Materialien ist mit SEM-Bildern vom Rastermikroskop veranschulicht.

Typische Materialstruktur mit Härte, die der Knochenhärte D2 entspricht, ist in folgenden Bildern gezeigt:


   

Zeich. 10. Zeichn. 11.

Die Materialstruktur mit Härte D4 zeigen folgende Bilder:



Zeichn. 12

Für kompakten Knochen Hauptentscheidungsparameter für seine Eignung in Schulungen aus orthopädischen und stomatologischen Implantation bildet die Wiedergabe der Knochenhärte und ihrer charakteristischen Nachgiebigkeit beim Schneiden und Bohren. Zusätzliches, aber nur ästhetisches Element bildet ihre Farbe.

Andere Probleme bilden Festigkeitseigenschaften der Knochenmodelle. Sie sind für andere Gruppe medizinischer Modelle, die für biomechanische Prüf

Die Haupteigenschaften der Knochen sind:

* Differenziertheit im Aufbau, die im Schnitt auftritt.
* Mechanische Eigenschaften, die für die Ähnlichkeit beim Schneiden und Bohren verantwortlich sind (hierbei, die charakteristische Bildung von Knochenspänen, die während des Knochenwiederaufbaus ausgenutzt werden).
* Charakteristische Röntgenaufnahmen.



Dank der Anwendung von Verbundmaterialien von verschiedener Struktur und Härte, bilden unsere Knochen einen zweischichtigen Aufbau der natürlichen Knochen nach. Infolge von zahlreichen Proben und Untersuchungen ist die Version B die ähnlichste Version zu natürlichen Menschenknochen. Die Version A dient meistens den Ausstellungszwecken und die Version C ist die ökologische Version. Die Knochenmaterialimitation verhält sich ähnlich wie natürliche Knochen während dem Schneiden und Bohren. Eine zusätzliche Eigenschaft unserer Knochen (häufig wichtig während Schulungen), sind charakteristische Röntgenaufnahmen, die den Aufnahmen von natürlichen Menschenknochen nachkommen. Verbundmaterialproben wurden Untersuchungen am Komputertomographen unterzogen. Die Untersuchungsergebnisse in Form von Röntgenaufnahmen zeigen, dass sich auf der linken Seite die Aufnahme von natürlichen Menschenknochen befindet, auf der rechten Seite hingegen befinden sich Verbundknochen. Nachstehend wurden Aufnahmen von einigen Knochenebenen im Schnitt vorgestellt. Die Schnittstellen der Knochen wurden mit waagerechten Linien versehen. Die Röntgenaufnahmen der Verbundknochen zusammen mit den Querschnitten zeigen eine große Ähnlichkeit zu natürlichen Menschenknochen.

Komputertomographieaufnahmen

Natürlicher Menschenknochen.

Von uns angebotener Verbundknochen.


Schnitt A-A

 


Schnitt B-B


Schnitt C-C

 

 
Artikel über den Einsatz unserer Produkte


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