1. Kardiovaskuläre Intervention
Im kardiovaskulären Bereich wird Nitinol üblicherweise zur Herstellung selbstexpandierender Gefäßstents verwendet. Solche Stents werden bei niedrigen Temperaturen zu einer dünnen Drahtform komprimiert. Nachdem sie über einen Katheter in ein Blutgefäß eingebracht wurden, bewirkt die Körpertemperatur, dass sie automatisch ihre voreingestellte Netzstruktur wiederherstellen und so verengte Gefäße offenhalten. Darüber hinaus werden auch Herzklappengerüste aus Nitinol gefertigt, da es sich dem kontinuierlichen Herzschlag anpassen kann, etwa 60 % mehr Flexibilität als herkömmliche Materialien bietet und die Blutgefäße weniger schädigt. Auch Thrombektomiegeräte profitieren von der Superelastizität des Nitinols, die es ihnen ermöglicht, Gerinnsel in den gewundenen Blutgefäßen des Gehirns zu fassen, was sie zu einer Schlüsseltechnologie für die Behandlung des ischämischen Schlaganfalls macht.
2. Orthopädische Wiederherstellung
Nitinol hat einen Elastizitätsmodul, der dem menschlichen Knochen ähnelt, wodurch das „Stress-Shielding“-Phänomen wirksam reduziert werden kann – bei dem ein Implantat übermäßige Belastung aufnimmt und dadurch Knochenatrophie durch mangelnde Stimulation verursacht wird. Daher wird es zur Herstellung von Implantaten wie Korrekturstäben für die Wirbelsäule, Knochenschrauben, Knochenplatten und interkorporellen Fusionsvorrichtungen verwendet. Orthopädische Implantate aus Nitinol können die postoperative Knochenheilungsgeschwindigkeit um etwa 20 % steigern.
3. Urologie und Gastroenterologie
Im Harn- und Verdauungssystem wird Nitinol häufig zur Herstellung von Harnleiterstents, Gallengangsstents und Steinfangkörben verwendet. Die Superelastizität ermöglicht es diesen Geräten, sich der Peristaltik der natürlichen Körperlumina anzupassen, ohne sich leicht zu verlagern. Der Steinfangkorb kann sich im Körper öffnen, um Steine zu fangen, und sich dann zum Entfernen zusammenziehen, was die Erfolgsrate und Sicherheit von Steinentfernungsoperationen erheblich verbessert.
4. Kieferorthopädie
Kieferorthopädische Bögen sind eine klassische Anwendung von Nitinol. Sie üben eine kontinuierliche, sanfte und konstante korrigierende Kraft auf die Zähne aus, sodass häufige Praxisbesuche zum Nachspannen entfallen, was zu mehr Komfort und besseren Behandlungsergebnissen führt.
Nitinol-Zahnspange (Nickel-Titan)
5. Neuromedizin
In der Neurochirurgie wird Nitinol zur Herstellung intrakranieller Gefäßstents und Stent-Retriever für die Thrombektomie verwendet. Diese Geräte können über Mikrokatheter in die schmalen, gewundenen Blutgefäße des Gehirns eingebracht werden, wo sie sich selbstexpandieren, um das Gefäß zu stützen oder Gerinnsel zu fassen, und bieten so eine revolutionäre minimalinvasive Lösung zur Behandlung von Schlaganfällen.
6. Spitzentechnologie
Nitinol wird auch im Stentrode (Hirn-Computer-Schnittstellen-Stent) verwendet. Unter Ausnutzung seiner Formgedächtniseigenschaft expandiert es selbstständig in den Hirngefäßen und dient als Elektrode zur Erfassung von Hirnsignalen, wodurch gelähmte Patienten externe Geräte mit ihrem „Geist“ steuern können.
Zusammenfassung
Dank seines einzigartigen Formgedächtnisses und seiner Superelastizität hat Nitinol nahezu jeden Aspekt der modernen minimalinvasiven Chirurgie abgedeckt und sich zu einem unverzichtbaren Schlüsselmaterial in der Biomedizintechnik entwickelt.
