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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Nachweis einer drahtlosen Diagnostik von Prothesenschaftlockerungen in vitro mit Hilfe von Beschleunigungssensoren

Meeting Abstract (DGU 2003)

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  • corresponding author Bernhard Clasbrummel - BG-Kliniken Bergmannsheil, Bürkle-de-la-Camp-Platz 1, 44789, Bochum, Phone: 0234 3020
  • B. Jettkant - BG-Kliniken Bergmannsheil, Bürkle-de-la-Camp-Platz 1, 44789, Bochum, Phone: 0234 3020
  • G. Muhr - BG-Kliniken Bergmannsheil, Bürkle-de-la-Camp-Platz 1, 44789, Bochum, Phone: 0234 3020

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD9-13

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0323.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Clasbrummel et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

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

Methodik

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.

Ergebnis

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.

Schlussfolgerung

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.