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Ziel dieser Arbeit ist der Nachweis eines nichtinvasiven drahtlosen kontinuierlichen Überwachungssystems zur Erfassung von Lockerungen von Hüftendoprothesenschäften.

3 Beschleunigungssensoren vom Typ ADXL202E (2 g Messbereich, Auflösung < 12 mg, Bandbreite 5 kHz, Abmessungen: 5 mm x 5 mm x 1,2 mm) der Fa. Analog Device wurden mit einem passiven Telemetriesystem (ENEAS) des Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS Dresden) verschaltet. Die Sensoren wurden in Hüftendoprothesenschäfte mit Acrylharz eingegossen. Die Prothesen wurden in Kunststoffknochen (Sawbones) fest einzementiert oder mit weichem Silikon eingegossen (simuliert lockere Prothese). Belastet wurde dieser Verbund in einer Reihe von Fallversuchen mit einer Kraft, die dem Gehrhythmus entsprach. Gemessen wurden Sensorsignale mit einer Abtastrate von bis zu 5000 Hz.

In vitro konnte mit Hilfe einer Regressionsanalyse der Eigenfrequenz der Prothesenschäfte zwischen lockerer und fester Prothesen unterschieden werden. Dies erlaubte eindeutig eine Unterscheidung zwischen einer zementierten Prothese von einer weich eingegossenen Prothesen. Mit der passiven Telemetrieeinheit (IMS-Dresden) konnte eine drahtlose Messerfassung über eine Distanz von 7 cm gezeigt werden.

Mit Hilfe von Beschleunigungssensoren in Hüftendoprothesenschäften konnten durch Frequenzanalyse in vitro lockere von festen Prothesenschäften klar unterschieden werden. In Verbindung mit einer passiven implantierbaren Telemetrieeinheit erscheint ein drahtloses Monitoring von Prothesenlockerungen möglich. Ausblick: Als nächster Schritt ist eine biokompatible Verkapselung des Gesamtsystem nachzuweisen. Anschliessend sollten prospektiv klinische Studien das System zur Qualitätssicherung von Endoprothesen validieren.