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Fragestellung: Aufgrund von Zeit- und Kosteneinsparungen, sowie zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen, finden chirurgische Einweginstrumente zunehmend Verwendung. Jedoch sind die ökologischen Auswirkungen im Vergleich zu Mehrweginstrumentarien immer spezifisch auf die jeweiligen Bauteile, Anwendungen und damit den Randbedingungen zu betrachten. Ziel ist es daher, die Umweltauswirkungen der Einweg- und Mehrweg-Variante des PolyAxNail^®-Zielinstrumentariums (PAN T) für die Nagelosteosynthese zu vergleichen. In dieser Studie wurde der Fokus auf die im Sinne des ökologischen Fußabdrucks wesentlichen Einflussfaktoren gelegt. Dadurch ergeben sich Ansätze zur Reduzierung der Umweltbelastungen, sowohl für die Einweg-, als auch die Mehrweg-Variante. Es lässt sich so eine Abschätzung der Vertretbarkeit des Einweginstrumentes aus ökologischer Sicht ableiten.

Methodik: Das PAN T wird für die Implantation des PolyAxNail^®s, einem neuartigen polyaxialen intramedullären Nagel, verwendet. Die Mehrweg-Variante (MW) besteht aus Instrumentenstahlkomponenten, die zum Teil mit carbonfaserverstärktem PEEK (CFK 30%) dauerhaft verklebt sind und durch spanende Fertigung hergestellt werden. Das Einweginstrumentarium (EW) ist ein spritzgegossenes Bauteil (PBT). Mittels der Methodik der Ökobilanzierung (ISO 14040) wurden 500 Nutzungszyklen des MW mit 500 Stück EW verglichen. Die Systemgrenzen schließen die Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzen bis zur Entsorgung ein. Die Simulation fand mit dem Softwaretool Umberto LCA+ statt. Daten der Sachbilanz entstammen Expertengesprächen, Literatur und der Ecoinvent 3.4 Datenbank. Bei der Auswertung wurde nach der Bewertungsmethode ReCiPe der Umweltindikator GWP₁₀₀ aus der Wirkungskategorie climate change angewandt. Um unterschiedliche Datenangaben zu den bestimmten Lebenszyklusabschnitten zu berücksichtigen, diente ein worst-case- und best-case-Szenario beider Varianten des Instruments.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Ökobilanzierung zeigt, dass die meisten CO₂-Äquivalente bei dem MW mit über 90% bei der Fertigung (wc 24%, bc 43%) und Sterilisation (wc 73%, bc 49%) anfallen. Bei dem EW sind es vor allem die Kunststoffherstellung (wc/bc 34%) und die Fertigung (wc/bc 42%). Eine wc/bc Betrachtung des EW ist nahezu identisch und wurde im Weiteren gleichgesetzt. Die Entsorgung der EW schlägt sich mit 22% nieder (siehe Abbildung 1 [Abb. 1], li.). Aus ökologischer Sicht ergibt sich der identische Fußabdruck je nach wc/bc Betrachtung bei 53 bzw. 119 Zykl./Stück (siehe Break-even-Analyse Abbildung 1 [Abb. 1], re.).

Mit der Auswahl der Materialien und Designoptimierung kann die Ökobilanz des EW maßgeblich positiv beeinflusst werden. Nutzt man die Energie, die bei der Entsorgung entsteht, wirkt sich das ebenso positiv aus.