DuPont™ Hytrel® entscheidend für die Entwicklung des Niagara Foot™

The Niagara Foot™

Fußprothese aus DuPont™ Hytrel®

Der Niagara Foot™ ist eine preiswerte, hochleistungsfähige Fußprothese, die ursprünglich für aktive Personen konzipiert und entwickelt wurde, die Opfer von Landminen geworden sind. Ihr neuartiges, energierückführendes Design basiert auf den steifen und zugleich elastischen Eigenschaften des thermoplastischen Polyester-Elastomers DuPont™ Hytrel®, um dem Nutzer in Bezug auf Stabilität, Effizienz und Komfort Vorteile zu bieten. Sie wurde im Rahmen des Hilfsprogramms für Landminenopfer des Canadian Centre for Mine Action Technology von Niagara Prosthetic & Orthotics International Ltd. (Ontario, Kanada) mit Unterstützung durch die Industriepartner Hippo Design (Montebello, Québec), Précicad (Québec City, Québec), DuPont (USA & Kanada) und ein Team von Ingenieuren der Queen’s University (Kingston, Ontario) entwickelt.

Der Niagara Foot™ wurde speziell für Menschen mit einem aktiven Lebensstil und für Personen, die sich auf unebenem Untergrund bewegen müssen, konzipiert. Ein wesentlicher Aspekt seines Designs ist sein Kiel – ein einzelnes, S-förmiges Spritzgussteil aus Hytrel® 8238, das wie eine Feder wirkt, um während des Gangzyklus Energie zu speichern und zurückzuführen. „Das in den Aufbau des Niagara Foot™ integrierte Energierückführungsprinzip ermöglicht dem Nutzer einen natürlicheren Gang als bei herkömmlichen Designs“, erklärt Rob Gabourie, Gründer von Niagara Prosthetic & Orthotics Corporation und Erfinder des Niagara Foot™. „Patienten können die Leistungsfähigkeit dieses Produkts, das die zum Gehen benötigte Muskelkraft verringert, erkennen und wissen sie zu schätzen.”

Die Kombination aus hoher Biegewechselfestigkeit und hervorragender Widerstandsfähigkeit, die Hytrel® bietet, war für die Umsetzung dieses Konzepts entscheidend – tatsächlich ist Rob Gabourie überzeugt, dass sein Design mit keinem anderen Material funktioniert. Während eine Reihe anderer Materialien, einschließlich Polyoxymethylen (POM) und Polyamiden, den zwei Millionen Belastungszyklen aufgrund von Verformung oder in einigen Fällen aufgrund von Strukturversagen nicht standhalten konnten, übertraf Hytrel® bei strengen Prüfungen nach dem ISO-10328-Protokoll, die an der Queen’s University durchgeführt wurden, diesen Meilenstein deutlich. „Von besonderem Interesse ist die Fähigkeit von Hytrel®, Energie zu speichern und freizusetzen“, erklärt Dan Curran-Blaney, Vertreter der Anwendungsentwicklung von DuPont Canada. „Es erfüllt die Anforderungen dieses spezifischen Designs durch die Nachahmung der natürlichen Bewegung des Sprunggelenks. Gleichzeitig muss das Material über diese grundlegende Anforderung hinaus hohen zyklischen Belastungen standhalten, wie sie beim normalen Gehen auftreten. Das besondere Merkmal von Hytrel® besteht in der Fähigkeit, seine ursprüngliche Form wieder anzunehmen, während es kontinuierlich zyklischen Belastungen unterliegt. Dadurch werden seine federähnlichen Eigenschaften verbessert.”

Eine weitere Erklärung für seine hervorragende Leistung bei einer derart anspruchsvollen Anwendung liefert das Verarbeitungsverhalten des Materials, wie Helga Plishka, technische Vertreterin von DuPont Canada, erläutert: „Die Geometrie des aktuellen Designs erfordert ungewöhnlich dicke Wandabschnitte. Da Hytrel® eine hohe Fließfähigkeit für die Produktion gut ausgefüllter Teile bietet, wurde das Auftreten von Hohlräumen, die bei Teilen aus POM oder Polyamid häufig vorkamen, unterbunden, was zur Erzielung von Biegewechselfestigkeit entscheidend ist.“ Neben der Leistungsfähigkeit von Hytrel® nennt Rob Gabourie den technischen Support und das Know-how von DuPont sowie seine einheitliche Lieferqualität als Gründe für die Auswahl des Materiallieferanten. „Die technische Unterstützung war unglaublich. Die fachkundige und kooperative Herangehensweise von DuPont bedeutet, dass ich nicht nur bei der ersten Materialbewertung eine umfassende Fehleranalyse, sondern auch kompetente Ratschläge zur Werkstofftechnik erhielt, was dieses effektive Design erst möglich machte.”

Zur Vorhersage des Verhaltens und der Lebensdauer des Niagara Foot™ wurde er im Rahmen einer Reihe von Laborstudien, klinischen Studien und Feldstudien erprobt, einschließlich Leistungstests mit Amputierten in Kanada und San Salvador. Er ist in verschiedenen Größen und optional mit einer kosmetischen Verkleidung erhältlich. Der Niagara Foot™ ist für aktive Erwachsene mit einem Gewicht von bis zu 80 Kilogramm konzipiert und kann vom Orthopädietechniker auf einfache Weise an das Gewicht, das Aktivitätsniveau und die persönlichen Präferenzen des Nutzers angepasst werden.

Niagara Prosthetic & Orthotics (NPO) kümmert sich seit mehr als 25 Jahren um die Mobilitäts- und Rehabilitationsbedürfnisse von Patienten in der gesamten Niagara-Region Kanadas und darüber hinaus. Der Gründer des Unternehmens, Robert Gabourie, hat mit Ingenieuren der Queen's University und Materialspezialisten von DuPont bei der Entwicklung von zwei Produkten zusammengearbeitet: dem Niagara Foot™ und dem Niagara Knee Joint™. Niagara Prosthetic & Orthotics International Ltd. (NPOI) wurde gegründet, um diese Produkte im gesamten Land und weltweit zu vermarkten und zu vertreiben. NPO ist eine Partnerschaft mit der gemeinnützigen Organisation Niagara Orthopaedics Worldwide für den Vertrieb seiner Produkte (insbesondere des Niagara Foot) in Gebieten eingegangen, in denen diese am dringendsten benötigt werden.