Forschung & Entwicklung im Bereich implantierbarer Systeme
Während meiner beruflichen Laufbahn begegnete ich einer Herausforderung, die für meine professionelle Entwicklung zu einem prägenden Meilenstein wurde.
Während der Entwicklung implantierbarer Medizinsysteme konnten 21 Patente erzielt werden, davon drei internationale Patente
Meine Arbeit in der pädiatrischen Orthopädie begann mit der Entwicklung spezialisierter Wirbelsäulen-Stabilisierungssysteme für Kinder mit komplexen Skoliose-Deformitäten. Die Herausforderung bestand darin, ein kompaktes und anpassungsfähiges System zu entwerfen, das dem natürlichen Skelettwachstum Rechnung trägt. In enger Zusammenarbeit mit führenden Chirurgen des Sytenko-Instituts für Wirbelsäulen- und Gelenkpathologie in Charkiw konnten wir dieses Ziel erfolgreich erreichen. Meine primäre Verantwortung lag in der Entwicklung des Implantatsystems selbst sowie der für die Implantation erforderlichen spezialisierten Instrumentierung
Projekt-Highlight: Kinderorthopädie & Wirbelsäulenchirurgie
Langfristige Entwicklung von Fixateur-externe-Systemen
Ein wesentlicher Teil meiner Arbeit in der pädiatrischen Orthopädie widmete sich der Entwicklung von Fixateur-externe-Systemen. Über einen Zeitraum von mehr als fünfzehn Jahren entwarf und verfeinerte ich kontinuierlich vier Generationen dieser Geräte.
Die klinische Anwendung dieser Systeme konzentrierte sich auf die Korrektur komplexer Knochendeformitäten, die größtenteils angeboren oder genetisch bedingt waren.
Die Entwicklung dieser Fixateur-externe-Systeme erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Urheber der Methode, Prof. Dr. Sergii Khmyzov, MD, PhD
Die Entwicklung dieser Systeme erfolgte in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Sergii Khmyzov, dem Leiter der Abteilung für Kinderorthopädie und Urheber der klinischen Methode
In dieser Rolle fungierte ich als Bindeglied zwischen Medizin und Technik und transformierte klinische Anforderungen sowie biomechanische Konzepte in präzise CAD-Konstruktionen und fertigungsgerechte Prototypen
Hier wird lediglich eine kleine Auswahl präoperativer anatomischer Modelle präsentiert, die mittels 3D-Rekonstruktion auf Basis von Patienten-CT-Daten erstellt wurden
Intramedulläre Teleskopnägel
Einer der wichtigsten Schwerpunkte meiner beruflichen Tätigkeit war die Entwicklung intramedullärer Teleskopnägel zur Korrektur kindlicher Extremitätenfehlstellungen unter Erhalt des Wachstumspotenzials. In diesem hochspezialisierten Bereich bin ich bereits seit 2009 aktiv tätig
Ein wesentlicher Schwerpunkt meiner beruflichen Tätigkeit lag auf der Entwicklung intramedullärer Teleskopnagelsysteme zur Korrektur kindlicher Extremitätenfehlstellungen unter Berücksichtigung des fortschreitenden Skelettwachstums. Seit 2009 widme ich mich intensiv der Weiterentwicklung in diesem anspruchsvollen und hochspezialisierten Bereich der orthopädischen Implantatentwicklung
Es wurden herausragende langfristige klinische Ergebnisse erzielt. Über einen Zeitraum von mehr als sechzehn Jahren wurden 226 Eingriffe bei 62 Patienten erfolgreich durchgeführt. Ich war bei der Mehrheit dieser Operationen persönlich anwesend.
Knochendefektausgleich
Ein weiterer Meilenstein war die enge Zusammenarbeit mit Dr. med. habil. Oleg Vyrva (Verdienter Arzt der Ukraine und Leiter der Abteilung für Knochenonkologie). Im Rahmen dieser Kooperation wurden innovative Implantate für die Rekonstruktion von Knochendefekten nach Tumorresektionen sowie schweren Traumata erfolgreich in die klinische Praxis überführt
Ein wesentlicher Schwerpunkt meiner Tätigkeit lag in der Rekonstruktion und Überbrückung komplexer Knochendefekte infolge von Traumata oder Tumorresektionen. Hierfür konstruierte ich maßgeschneiderte Implantate и biomechanische Strukturen, die nicht nur die anatomische Integrität wiederherstellen, sondern auch eine frühzeitige Mobilisation des Patienten ermöglichen
Zur präzisen Rekonstruktion der Knochenstruktur wurde auf Basis von CT-Daten (Computertomographie) ein anatomisches 3D-Modell erstellt. Anschließend wurde ein physisches Kunststoffmodell gedruckt, welches die vorliegenden Defekte und Schädigungen exakt abbildete
Der klinische Einsatz dieser Systeme konzentrierte sich auf die Korrektur komplexer Knochendeformitäten, die in den meisten Fällen angeboren oder genetisch bedingt waren.
Technologie-Fokus: Additive Fertigung (Metal-3D-Druck)
Ein wesentlicher Bestandteil der Systementwicklung war der Einsatz von additiven Fertigungsverfahren (SLM/DMLS) für metallische Implantate. Die Bauteile wurden gezielt nach den Prinzipien des Design for Additive Manufacturing (DfAM) konstruiert.
Technologische Schwerpunkte:
Struktur- und Topologieoptimierung: Integration von offenporigen, gitterartigen Trabekelstrukturen (Lattice-Strukturen) direkt in das CAD-Modell zur optimalen Osseointegration.
Fertigungsgerechte Konstruktion: Minimierung von Stützstrukturen (Supports) durch optimierte Neigungswinkel und Reduzierung des Nachbearbeitungsaufwands.
Werkstoff: Konstruktion ausgelegt auf medizinische Titanlegierungen (z.B. Ti-6Al-4V ELI)
Medizingeräteentwicklung
From the First Pencil Sketch to Serial Production
Vom ersten Bleistiftentwurf auf Papier bis hin zum finalen 3D-Modell, dem Steuerungssystem, dem Prototyp und der Überführung in die Serienproduktion
Mein beruflicher Werdegang ist eine Kombination aus fundierter technischer Expertise und Managementkompetenz. In 29 Jahren Ingenieurpraxis habe ich umfassende Erfahrungen in der 3D-Modellierung, der Entwicklung komplexer Medizintechnik sowie in Steuerungssystemen gesammelt.
Gerät für kontrollierte therapeutische Hypothermie beim Menschen
Automatischer Endoskop-Reprozessor zur High-Level-Desinfektion von zwei flexiblen Endoskopien gleichzeitig
Meine Rolle in den Projekten war flexibel und stets ergebnisorientiert:
Projektleitung und Koordination: Als Projektleiter habe ich interdisziplinäre Teams vereint und ein reibungsloses Zusammenspiel zwischen den einzelnen Entwicklungsphasen sichergestellt.
Full-Cycle-Entwicklung (Turnkey): Viele Projekte habe ich eigenständig realisiert – von der Erstellung des Lastenheftes über die Entwicklung komplexer Elektronik und Software bis hin zur Konstruktion, dem Industriedesign und der Überführung in die Serienproduktion.
Dank dieser Erfahrung betrachte ich Projekte ganzheitlich: Ich verstehe, wie Entscheidungen im Bereich des Funktionsschemas das finale Gehäusedesign, die Ergonomie und die Benutzerfreundlichkeit im praktischen Einsatz sowie die technologische Effizienz in der Fertigung beeinflussen.
Reinigungs- und Desinfektionsgerät (RDG-E) für ein einzelnes flexibles Endoskop
Automatischer Aufbereiter zur Hochdesinfektion eines einzelnen flexiblen Endoskops. Dieses Gerät war das erste System seiner Klasse, das in der Ukraine entwickelt und 2011 erfolgreich in den klinischen Einsatz eingeführt wurde.
Integrierte Entwicklungsumgebungen (CAD/ECAD)
Ein Schlüsselelement meines Erfolgs ist der effektive Einsatz moderner Entwicklungsplattformen. Ich nutze SolidWorks für fortgeschrittene 3D-Modellierung, Baugruppenkonstruktion und Maschinenbau, während die gesamte Elektronikentwicklung und das PCB-Design in Altium Designer durchgeführt werden.
Durch die nahtlose ECAD-MCAD-Integration stelle ich während der digitalen Designphase sicher, dass alle elektronischen Komponenten präzise in die mechanische Baugruppe passen, Fertigungstoleranzen eingehalten werden und sowohl thermische als auch mechanische Lasten korrekt adressiert sind.