Datenlogger-Implantat für Osteosynthesen-Forschung

Die AO Foundation forscht u.a. an verschiedenen Methoden, um den Heilungsprozess von Knochenbrüchen zu untersuchen und zu optimieren.

Dabei werden spezielle Implantate oder externe Fixateure eingesetzt, welche die mechanische Belastung im Frakturbereich gezielt abfedern und lenken sollen, bis der Heilungsprozess abgeschlossen ist. Je mehr der Knochenbruch zusammenheilt, um so mehr erhöht sich die Steifigkeit des neuen Gewebe im Frakturbereich und das Implantat wird je länger je weniger belastet. Aus den gewonnenen Erkenntnissen können neue Methoden entwickelt werden, um die Heilung zu beschleunigen und zu verbessern, und unnötige Schmerzen zu verhindern. Um den Heilungsfortschritt detailliert verfolgen zu können, ist es nötig, während der gesamten Rehabilitationszeit die Belastung im Implantat mittels Kraft- oder Wegsensoren zu messen.

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A telemetric biofeedback concept for continuous monitoring of bone healing is introduced. The system is based on an implantable electronic unit with on-board data processing of deformations or displacements of fracture fixation devices. In contrast to existing solutions, it allows for autonomous long-term data collection over several months. The system enables observing fracture motion and patient activity under daily routine conditions. Feasibility of the approach was proven in an animal experiment with an instrumented plate monitoring axial motion in a transverse osteotomy gap at the sheep tibia. Callus formation and maturation of the repair tissue was indicated by a decline of the interfragmentary motion signal over time and by changes in the animal's activity pattern. For improved understanding and interpretation of such information, extended collection of in-vivo data is the consequent next step.

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Professor, Institutsleiter ICOM

+41 58 257 45 95heinz.mathis@ost.ch