Reposition und Fixierung mittels Metallimplantaten ist eine weit verbreitete Methode für die Behandlung von Knochenbrüchen. Die strukturelle Steifigkeit der Fixierung und ihr Einfluss auf die Frakturheilung ist ein wichtiger Gegenstand der biomechanischen Forschung. Lastmessungen an diesen Implantaten liefern Informationen über die Steifigkeit der Fixierung im Patienten und ermöglichen so eine Optimierung der chirurgischen und postoperativen Behandlung.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines telemetrischen Systems für eine zuverlässige Bestimmung der Kräfte und Momente in Fixateur-interne-Systemen. Das Meßsystem, welches geeignete DMS-Sensoren und einen miniaturisierten RFID-Transponder für die Signalerfassung und -übertragung umfasst, wird als vollständig bio-kompatibel verkapseltes System auf einem internen Fixateur integriert. An die Sensoren und die Elektronik wird dabei eine Reihe von Anforderungen gestellt, die sich u.a. aus der Geometrie, der Mechanik und dem Material des Implantates und aus den klinischen Erfordernissen ergeben.

Die Energieversorgung des Systems und die Übertragung der digital aufbereiteten Sensorsignale erfolgt durch Modulation des magnetischen Feldes der Transceiverspule. Aufgrund der geringen Koppelfaktoren ist die elektronische Schaltung sehr leistungsarm auszuführen. Durch den Einsatz kommerzieller Bauelemente wird eine kostengünstige Systemlösung angestrebt, um einen routinemäßigen klinischen Einsatz der instrumentierten Implantate zu ermöglichen.

Abbildung 1: Miniaturisierter RFID-Transponder zur Messung der Implantatbelastung

Kontakt:

Christian Moß

Förderung:

Gefördert durch Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Kooperation mit dem Berufsgenossenschaftlichen Unfallkrankenhaus Hamburg.