Algemeen

Raspende boor maakt heupoperaties eenvoudiger

raspende boor
Boren als houtwespen. Afgekeken van de houtwespen: een nieuw soort boor moet chirurgen helpen om heupprotheses te plaatsen (foto: Fraunhofer IPA).

Een nieuw soort raspende boor, afgekeken van houtwespen, moet chirurgen helpen om heupprothesen gemakkelijker te vervangen. Bij deze uitgebreide operatie boort de orthopeed een groot gat met een rechthoekige doorsnede in het dijbeenbot. Een team van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart heeft een pneumatisch aangedreven apparaat ontwikkeld, dat de werkzaamheden belangrijk verlicht en de nauwkeurigheid kan verhogen.

Het uitboren van het gat in het dijbeenbot moet nauwkeurig gebeuren, zodat het implantaat goed aansluit en er geen holle ruimtes ontstaan. Want het opvullen met cement zou de levensduur van het kunstgewricht verminderen. Toch verrichten de chirurgen nog steeds handarbeid men verschillende raspen, maar dat gaat mogelijk veranderen. De nieuwe, door de natuur geïnspireerde boor kan gaten met een vierkante doorsnede boren, omdat hij werkt volgens een ongewoon principe. De wetenschappers zijn daarbij geïnspireerd door vliegvleugeligen en hebben het principe naar de techniek overgebracht.

Raspende boor

Veel soorten hout- en sluipwespen boren tot wel 6 cm diepe gaten in hout om hun eieren te leggen. Omdat voor hen rotaties niet mogelijk zijn, raspen ze de holle ruimte nogal slim uit de stam. Hun legstekel bestaat uit drie separate raspen, die onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen. Een soort geleiderail zorgt ervoor, dat de delen bij elkaar blijven.

Bij het boren beweegt het trio raspen volgens een uitgekiend wisselt patroon voor- en achteruit en vreet zich daarbij vanzelf in het hout. Technici spreken van een pendel-slagsysteem: terwijl het ene deel beweegt, hakt het andere zich vast in het gat zorgt zo voor de nodige houvast. Op deze manier hoeft het dier zijn fragiele stekelnaald niet aan te drukken zoals bij een boormachine noodzakelijk is.

In het heelal en onder water

Deze boortechniek biedt ten opzichte van de conventionele methode belangrijke voordelen, niet alleen voor chirurgen. Op de eerste plaats beperkt het principe zich niet tot boren van ronde gaten. Omdat er niets roteert, kunnen ook gaten worden gemaakt met drie- of meerhoekige doorsnede. Een plug zou hier beter in vastzitten, omdat deze niet kan meedraaien. Ook hoeft men een pendel-slagboor nauwelijks aan te drukken. Men zou dit zelfs in de ruimte of onderwater kunnen gebruiken, waar het lastig is om grote reactiekracht te leveren.

De eerste testen hebben aangetoond dat de techniek ook uitermate geschikt is voor poreus materiaal zoals bot. De botboor voor de heupoperaties weegt 1,5 kg en moet goed in de hand liggen. De constructeurs hebben in samenwerking met artsen een optimaal ontwerp gevonden. De meerdelige raspenkop kan met een simpele handgreep worden verwisseld voor een andere. Om het apparaat te kunnen steriliseren, is het probleemloos uit elkaar te nemen.

Zodra zich een geïnteresseerde onderneming aanmeldt, wil het team uit Stuttgart een prototype van de raspende boor bouwen. Voor niet-medische boortoepassingen wordt het systeem al verder ontwikkeld.

 

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven