Sensor misst Heilung bei Knochenbrüchen

Prof. Andreas Bahr leitet das Institut für Integrierte Schaltungen an der TU Hamburg. Mit den Projektpartnern Innovations Medical GmbH, einem Hersteller von chirurgischen Produkten, und dem Berufsgenossenschaftlichen Klinikum Hamburg (BG Klinikum) entwickelt er im Rahmen des Forschungsprojekts SmartFix ein elektronischen System, das eine kontinuierliche Messung des Heilungsverlaufs von Knochenbrüchen vornimmt. Die Daten werden drahtlos an ein Empfangsgerät übertragen.

Das elektronische Messsystem wird an den Fixateur externe angebracht, ein Haltesystem aus Metallstäben, das von außen gebrochene Knochen stabilisiert und einzelne Knochenfragmente in der richtigen Position hält. Die Metallelemente dienen dazu, die bei Belastung wirkenden Kräfte auf den Fixateur zu übertragen und so die Fraktur zu entlasten. Dies ermöglicht es zum Beispiel Patienten mit Knochenbrüchen am Unterschenkel ihr gebrochenes Bein wieder teilweise zu belasten eine gewisse Mobilität aufrechtzuerhalten. Andreas Bahr erklärt: „Je weiter der Heilungsprozess des Knochens voranschreitet, desto mehr Kräfte nimmt er selbst wieder auf und die Metallstäbe des Fixateurs werden weniger belastet. Und das lässt sich messen.“

Das Verfahren hat mehrere Vorteile: Sowohl Fortschritte bei der Heilung als auch Komplikationen dabei werden unmittelbar erkannt. Auf beides kann der behandelnde Arzt umgehend reagieren. Patienten können schneller in ihren Alltag zurückkehren, physiotherapeutische Anwendungen können exakt auf den Zustand des Knochenbruchs angepasst werden. Aber auch eine schlecht heilende Fraktur wird schneller bemerkt, was wiederum eine zügige Einleitung entsprechender Maßnahmen ermöglicht. Das Verfahren ist aufgrund seiner kontinuierlichen Anwendung genauer und zuverlässiger. Abgesehen davon, dass den Patienten Röntgenstrahlen erspart werden. Andreas Bahr sieht für die Technik weiteres Potential. So könnte ein Signalton auf dem Handy den Patienten warnen, wenn er die Fraktur zu sehr belastet.

Für 2025 ist eine frühe klinische Machbarkeitsstudie geplant, in der die Messsysteme evaluiert werden. Gefördert wird das Projekt mit knapp einer Million Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).