Motivation
Laut International Osteoporosis Foundation entstehen allein in sechs Ländern (Frankreich, Deutschland, Italien, Spanien, Schweden, Großbritannien) etwa 2,7 Millionen Frakturen jährlich. Die zunehmende Alterung der Bevölkerung verstärkt diese Zahl bis ins Jahr 2030 um schätzungsweise 23%, so dass die Gesundheitskosten für die Behandlung von Knochenbrüchen bis 2030 auf 47 Milliarden Euro jährlich beziffert werden. Hinzu kommen Frakturen infolge exzessiver einmaliger Krafteinleitung (Sturz, Schlag etc.). Die Aktivität der betroffenen Patienten ist zunächst sehr begrenzt und nimmt über den Heilungsverlauf allmählich zu. Die Bestimmung des Heilungsfortschritts ist jedoch entscheidend für die zielgerichtete klinische Handlungsempfehlung. In den meisten Fällen wird das Stadium der Frakturheilung vom Arzt mit Hilfe von Röntgenbildern beurteilt. Insbesondere die radiographische Bildgebung besitzt Nachteile wie den Bedarf an teurer Spezialausrüstung, Personal und der Exposition des Patienten gegenüber ionisierender Strahlung. Darüber hinaus sind die Ergebnisse vielfach zu unspezifisch, nicht quantitativ, und häufig inkonsistent.

Projektziel
Im Rahmen des SensEMI-Vorhabens wird die Eignung eines innovativen implantierbaren mikroelektronischen low-power Sensorsystem auf der Grundlage der elektromechanischen Impedanz im Ultraschallfrequenzbereich erforscht, um Heilungsprozesse bei Knochenbrüchen kontinuierlich zu überwachen (Osteosynthese-Monitor). Hierbei ist die Healing-Sensing-Technologie unmittelbar mit einer Standardorthopädieschraube verbunden. Die Daten werden per akustischer Datenübertragung zunächst an ein Kommunikationsmodul gesendet und von dort aus zu einem mobilen Endgerät bzw. Krankenhausinformationssystem. Damit kann der Arzt sehr einfach, komfortabel und ohne Einsatz ionisierender Strahlung den Heilungsfortschritt beurteilen.