Megahertz Schlieren Imaging of Shock Structure and Sound Waves in Under-Expanded, Impinging Jets

The accompanying fluid dynamics videos visualize the temporal evolution of shock structures and sound waves in and around an under-expanded jet that is impinging on a rigid surface at varying pressure ratios. The recordings were obtained at frame rates of 500 kHz to 1 Mhz using a novel pulsed illumination source based on a high power light emitting diode (LED) which is operated in pulsed current mode synchronized to the camera frame rate.Comment: Contribution to "Gallery of Fluid Motion", 63rd Annual APS-DFD Meeting, Long Beach (CA

Effektivität und histologische Auswertung von Gewebeproben nach Bearbeitung mit einem 445nm Halbleiterlaser

Bei Gewebeinzisionen mit einem 445nm Halbleiterlaser wird eine effektive Schnittführung mit räumlich begrenzter Hitzewirkung beschrieben. Daher war das Ziel der vorliegenden Studie die histologische Beurteilung von Gewebeproben nach Inzision mit einem 445nm Diodenlaser. Vierzig Mukosalappen aus dem Vestibulum von zwanzig Schweinekiefern wurden präpariert, die anschließend auf den Träger einer mechanischen Lineareinheit gespannt wurden. Das Handstück eines HF-Chirurgie-Geräts, 970nm- und 445nm Halbleiterlasers wurde auf dem Verfahrschlitten der Lineareinheit befestigt, so dass alle Gewebeinzisionen mit gleicher Geschwindigkeit und im gleichen Abstand von der Gewebeoberfläche durchgeführt werden konnten. Auf den jeweils zwei Mukosalappen eines Kiefers wurden acht Inzisionen durchgeführt: (I-III): 445nm Laser ohne konditionierte Spitze, 90°, mit Gewebekontakt bei 1, 2 und 4W, (IV-V): 445nm Laser ohne konditionierte Spitze, 90°, ohne Kontakt (1mm) zum Gewebe bei 2 und 4W cw, (VI): 445nm Laser ohne konditionierte Spitze, 45°, mit Kontakt zum Gewebe bei 2W cw, (VII): 970nm Laser mit konditionierter Spitze, 90°, mit Gewebekontakt bei 3W cw, (VIII): HF-Chirurgie-Gerät mit gerader Spitze, 90°, mit Gewebekontakt bei 50W. Die histologische Auswertung erfolgte nach H.E.-Färbung der eingebetteten Präparate bei 35-facher Vergrößerung. Der Vergleich der Inzisionstiefen zeigte einen signifikanten Unterschied in Abhängigkeit von der Laserwellenlänge und den gewählten Laserparametern. Dabei konnte die größte Inzisionstiefe mit dem 445nm Laser im direkten Gewebekontakt mit einer Leistungseinstellung von 2W erreicht werden (p<0,05). Die geringste Inzisionstiefe wurde nach Verwendung des HF-Chirurgie-Geräts gemessen. Bei Verwendung eines 445nm Halbleiterlasers kann im Vergleich zu einem 970nm Diodenlaser und einem Elektrotom mit einer höheren Schneideffizienz gerechnet werden. Auch eine Anwendung im Nicht-Kontakt-Modus zeigt klinisch akzeptable Inzisionstiefen ohne Anzeichen ausgedehnter Nekrosezonen

Fluoreszenzkinematografische Untersuchung zur Sehnendehnbarkeit an der equinen oberflächlichen Beugesehne

Einleitung: Die oberflächliche Beugesehne (OBS) ist die am häufigsten verletzte Struktur des Bewegungsapparates von Pferden. Verletzungen der OBS verursachen ökonomische Einbußen im Pferdesport, sind unter Tierschutzaspekten hochrelevant und sind gekennzeichnet von langen Rekonvaleszenzzeiten von 9--18 Monaten und einer Wiederverletzungsrate von bis zu 80 %. Um Sehnenverletzungen, deren Heilung und den Therapieerfolg zu detektieren, bedarf es grundlegender Kenntnisse der Sehnenbiomechanik. Zur Anwendung kommende Messmethoden sollten idealerweise hochpräzise, minimalinvasiv und über einen längeren Zeitraum einsetzbar sein. Bislang etablierte Methoden genügen diesen Ansprüchen nur teilweise. Daher soll biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenz-Kinematografie (FluoKin) als aktueller Goldstandard für Bewegungsstudien auf ihren Einsatz an equinen Sehnengewebe geprüft werden. Ziele der Untersuchungen waren es daher, 1) die Messgenauigkeit von FluoKin zu bestimmen und hinsichtlich Dehnbarkeitsmessungen equiner OBS zu evaluieren, 2) eine Technik zur Nutzung von FluoKin (3D-Röntgenmethode) zu finden, um die Bewegung eines Weichteilgewebes im Röntgenvideo zu visualisieren, 3) diese Methodik in zyklischen Zugprüfversuchen mit gesunden und Kollagenase-geschädigten OBS ex vivo zu prüfen und dafür eine geeignete Haltevorrichtung für die Sehnen zu entwickeln, 4) in einem Pilotversuch die Technik in vivo zu übertragen und in wiederkehrenden Messserien die Dehnung von gesundem, verletztem und heilendem Sehnengewebe zu messen. Tiere, Material und Methoden: Die Präzisionsmessungen wurden mit einem maßgefertigten Testplättchen und einer gefrorenen distalen Vordergliedmaße (VGlm) jeweils statisch (1976 und 5473 Bilder) und in Bewegung (2816 und 5021 Bilder) durchgeführt. Die Sehnenhaltevorrichtung inkl. Kryo-Klemme wurde neben dem Einsatz in der Ex-vivo-Studie zusätzlich Langzeittests (bis 50 min) und Rupturversuchen bis 10 kN (Maschinenlimit) unterzogen. Im Rahmen der Ex-vivo-Zugprüfversuche wurden 13 OBS von VGlm in Schritt (2 %)- und Trab (4 %)-simulierender Dehnung zyklisch getestet. Vier weitere Proben wurden mit Kollagenase inkubiert und inkl. einer Kontrollgruppe (n=4) bei 6 % getestet. Die biomechanischen Kenngrößen wurden von der Zugprüfmaschine erfasst und anhand der Bewegung von implantierten, röntgendichten Markern in zeitgleich aufgenommenen FluoKin-Videos errechnet. In der In-vivo-Langzeitstudie (37 Wochen) wurde in vier FluoKin-Messungen das Dehnverhalten der OBS beider VGlm eines Shetland Ponys in Schritt und Trab ermittelt. Vor der zweiten FluoKin-Messung wurde im mittleren metakarpalen Segment einer OBS eine Sehnenläsion mit Kollagenase induziert, deren Heilungsverlauf verfolgt wurde. Die Ergebnisbeschreibung erfolgte sowohl deskriptiv als auch bei entsprechender Stichprobengröße mit t-Tests (p<0,05). Ergebnisse: In Präzisionsmessungen wurden sowohl die Messgenauigkeit der FluoKin-Anlage (max. Exaktheit von 0,0287 mm ± 0,0377 mm), als auch die zu erwartende Standardabweichung in der studienrelevanten Region (Os metacarpale III, OBS) ermittelt. Im Rahmen der Ex-vivo-Zugprüfversuche wurde eine Haltevorrichtung inkl. Kryo-Klemme für equine OBS entwickelt, welche Probleme herkömmlicher Einspanntechniken zuverlässig löst. Erstmals konnten biomechanische Kenngrößen für die OBS von Shetland Ponys ermittelt werden. Im Mittel konnten abhängig von der Dehnungsrate (simulierter Schritt und Trab) eine Maximalkraft von 325 bzw. 953 N, eine Zugfestigkeit von 1649 bzw. 4820 N/cm² und ein Elastizitätsmodul von 828 bzw. 1212 MPa verzeichnet werden. Nach Inkubation mit Kollagenase stieg die Längenänderung im Mittel um 4,87 %. In vivo konnte die Dehnungszunahme der geschädigten OBS im Schritt bestätigt werden (2,86 % auf 3,38 %); im Trab zeigte sich hingegen ein Abfall (6,78 % auf 5,96 %). Schlussfolgerungen: FluoKin wurde als hochpräzise und minimalinvasive Messtechnik zur Ermittlung der Sehnendehnung equiner OBS ex vivo und erstmals in vivo erfolgreich eingesetzt. Dank der neu entwickelten Haltevorrichtung inkl. Kryo-Klemme konnten langandauernde Ex-vivo-Zugprüfversuche durchgeführt werden. Hierbei zeigten sich Änderungen des Dehnverhaltens der OBS (Konditionierung, Hysterese, Kriechphänomen), was die Notwendigkeit solcher Versuche für die Beschreibung des biomechanischen Verhaltens von Sehnen verdeutlicht. Der In-vivo-Pilotversuch unterstreicht die Bedeutung von FluoKin für innovatives und hochpräzises Monitoring von Sehnenläsionen in Langzeitstudien.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Sehnengewebe 2.1.1 Histologischer und molekularer Aufbau 2.1.2 Biomechanik 2.1.3 Einflüsse auf die Sehnenstruktur und -zusammensetzung 2.2 Tendinopathien der oberflächlichen Beugesehne 2.2.1 Ätiologie 2.2.2 Heilung 2.3 Möglichkeiten zur Bestimmung der Sehnendehnbarkeit 2.3.1 Ex-vivo-Zugprüfversuche mit Sehnen 2.3.2 In-vivo-Ermittlung der Sehnendehnbarkeit 2.4 Zentrale Fragestellungen 3 Publikation 1 Zyklische Zugprüfversuche mit einer neuartigen Kryo-Klemme an oberflächlichen Beugesehnen von Shetland Ponys kombiniert mit biplanarer Hochfrequenz-Fluoreszenz-Kinematografie 4 Publikation 2 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenz-Kinematografie an der oberflächlichen Beugesehne eines Shetland Ponys – eine In-vivo-Pilotstudie 5 Diskussion 5.1 Diskussion von Material und Methoden 5.1.1 Ermittlung der Messgenauigkeit von FluoKin 5.1.2 Verwendetes Tiermaterial 5.1.3 Implantationstechnik für Sehnenmarker 5.1.4 Aufbau der Ex-vivo-Zugprüfversuche 5.2 Bestimmung der Sehnendehnbarkeit mit FluoKin 5.2.1 Sehnendehnung ex vivo und in vivo in nativem Sehnengewebe 5.2.2 Sehnendehnung ex vivo und in vivo in Kollagenase-geschädigtem Sehnengewebe 5.3 Schlussfolgerungen und Ausblick 5.3.1 Praktische und klinische Relevanz 5.3.2 Fazit und Perspektiven 6 Zusammenfassung 7 Summary 8 Literaturverzeichnis 9 Anhang 9.1 Bauplan des Messplättchens zur Genauigkeitsbestimmung von FluoKin 9.2 Baupläne der Einspanntechnik für Zugprüfversuche mit equinen OBS 9.2.1 Kronbeinhalterung 9.2.2 Kryo-Klemmen 9.3 Genauigkeit von biplanaren Fluoroskopie-Systemen in Abhängigkeit des Versuchsaufbaus 9.4 Lagerungseinflüsse auf biomechanische Eigenschaften von Sehnengewebe 9.5 Vorträge und Präsentationen während der DoktorarbeitszeitIntroduction: The superficial digital flexor tendon (SDFT) is the most frequently injured structure of the musculoskeletal system of horses. Injuries of the SDFT are relevant under animal welfare aspects, cause substantial economic losses in equestrian sport and are associated by long convalescence times of 9 to 18 months and a re-injury rate of up to 80 %. In order to detect tendon injuries, improve their healing and the success of therapy, fundamental knowledge of tendon biomechanics is required. The measurement methods to be used should ideally be highly precise, minimally invasive and applicable over a long period of time. So far, established methods only partially meet these requirements. Therefore, biplanar high-speed fluoroscopic kinematography (FluoKin) as the current gold standard for movement studies will be tested for its use on equine tendon tissue Aims of the study were therefore 1) to determine the measurement accuracy and precision of FluoKin and to evaluate it with regard to measurements on the equine SDFT, 2) to find a technique for using FluoKin (a 3D X-ray method) for visualizing the movement of a soft tissue in X-ray video, 3) to test this methodology in cyclic tensile tests with healthy and collagenase-incubated SDFT ex vivo and to develop a suitable holding device for the tendons in the testing machine, 4) to transfer the technique in an in vivo pilot study on a pony and to measure the elongation of healthy, injured and healing tendon tissue in measurement series. Materials and Methods: Precision measurements were performed with a custom-made test sheet and a frozen distal forelimb static (1976 and 5473 frames) and in motion (2816 and 5021 frames) resp. The tendon holding device with a cryo-clamp was subjected to long-term cyclic tests (up to 50 min) and rupture tests up to 10 kN (machine limit) in addition to its use in the ex vivo study. As part of the ex vivo tensile testing, 13 SDFT of forelimbs were cyclically tested in walk (2 % strain) and trot (4 % strain) simulated elongation. Four additional specimens were incubated with collagenase and tested including a control group (n=4) at 6 % strain. Biomechanical parameters were recorded by the testing machine and calculated from the movement of implanted radiopaque markers in simultaneously recorded FluoKin videos. In the in vivo long-term study (37 weeks) the strain behaviour of the SDFT of both forelimbs of a Shetland pony at walk and trot were determined in four FluoKin measurements. Before the second FluoKin measurement, a tendon lesion was induced with collagenase in the mid-metacarpal segment of one SDFT, and its healing process was monitored. The description of the results was done both descriptively and, with an appropriate sample size, with t-tests (p<0.05). Results: Measurements to assess the precision of both the FluoKin system (max. accuracy of 0.0287 mm ± 0.0377 mm) and the standard deviation to be expected in the region relevant to the study (Os metacarpale III, SDFT). For the ex vivo tensile tests, a holding device with a cryo-clamp for equine SDFT was developed that reliably solved problems of conventional clamping techniques. For the first time, biomechanical parameters for the SDFT of Shetland ponies could be determined. On average, depending on the strain rate (simulated walk and trot), a maximum force of 325 N and 953 N resp., a tensile strength of 1649 N/cm² and 4820 N/cm² resp. and a modulus of elasticity of 828 MPa and 1212 MPa resp. was recorded. After incubation with collagenase, the change in length increased by an average of 4.87 %. In vivo, this increased elongation of the collagenase-injured SDFT could be confirmed at walk (2.86 % to 3.38 %); in contrast, a decrease in strain was observed at trot (6.78 % to 5.96 %). Conclusions: FluoKin was successfully used as a highly precise and minimally invasive measurement technique to determine the tendon strain of equine SDFT ex vivo and for the first time also in vivo. Thanks to the newly developed holding device with a cryo-clamp, long-term ex vivo tensile tests could be carried out and changes in the strain behaviour of the SDFT became apparent (conditioning, hysteresis, creep). This shows the necessity of such tests for the description of the biomechanical behaviour of tendons. The in vivo pilot study underlines the importance of FluoKin for innovative and highly accurate monitoring of tendon lesions in long-term studies.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Sehnengewebe 2.1.1 Histologischer und molekularer Aufbau 2.1.2 Biomechanik 2.1.3 Einflüsse auf die Sehnenstruktur und -zusammensetzung 2.2 Tendinopathien der oberflächlichen Beugesehne 2.2.1 Ätiologie 2.2.2 Heilung 2.3 Möglichkeiten zur Bestimmung der Sehnendehnbarkeit 2.3.1 Ex-vivo-Zugprüfversuche mit Sehnen 2.3.2 In-vivo-Ermittlung der Sehnendehnbarkeit 2.4 Zentrale Fragestellungen 3 Publikation 1 Zyklische Zugprüfversuche mit einer neuartigen Kryo-Klemme an oberflächlichen Beugesehnen von Shetland Ponys kombiniert mit biplanarer Hochfrequenz-Fluoreszenz-Kinematografie 4 Publikation 2 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenz-Kinematografie an der oberflächlichen Beugesehne eines Shetland Ponys – eine In-vivo-Pilotstudie 5 Diskussion 5.1 Diskussion von Material und Methoden 5.1.1 Ermittlung der Messgenauigkeit von FluoKin 5.1.2 Verwendetes Tiermaterial 5.1.3 Implantationstechnik für Sehnenmarker 5.1.4 Aufbau der Ex-vivo-Zugprüfversuche 5.2 Bestimmung der Sehnendehnbarkeit mit FluoKin 5.2.1 Sehnendehnung ex vivo und in vivo in nativem Sehnengewebe 5.2.2 Sehnendehnung ex vivo und in vivo in Kollagenase-geschädigtem Sehnengewebe 5.3 Schlussfolgerungen und Ausblick 5.3.1 Praktische und klinische Relevanz 5.3.2 Fazit und Perspektiven 6 Zusammenfassung 7 Summary 8 Literaturverzeichnis 9 Anhang 9.1 Bauplan des Messplättchens zur Genauigkeitsbestimmung von FluoKin 9.2 Baupläne der Einspanntechnik für Zugprüfversuche mit equinen OBS 9.2.1 Kronbeinhalterung 9.2.2 Kryo-Klemmen 9.3 Genauigkeit von biplanaren Fluoroskopie-Systemen in Abhängigkeit des Versuchsaufbaus 9.4 Lagerungseinflüsse auf biomechanische Eigenschaften von Sehnengewebe 9.5 Vorträge und Präsentationen während der Doktorarbeitszei

Vergleich von Nd:YAG-Abstands-Laser mit Hochfrequenzstrom zur Schaffung kontinuierlicher und transmuraler Ablationen am Vorhof des Schweineherzens

Hintergrund: Der Grund für den eingeschränkten Einsatz der Maze-Operation bei der Behebung von Vorhofflimmern ist ihre technische Komplexität. Radiofrequenzstrom und der Neodym:Yttrium-Aluminium-Garnet Laser (Nd:YAG) sind mögliche Energiequellen für die Gewebskoagulation, um die chirurgischen Schnitte bei der Maze-Operation zu ersetzen. Die hier vorliegende Arbeit wurde durchgeführt, um die Effizienz der beiden Energieformen in der Schaffung transmuraler und kontinuierlicher Läsionen an präparierten Herzen erwachsener Schweine zu vergleichen. Methode: Ein Ablationskatheter mit einer 4 mm-Spitze wurde für die Radiofrequenzstromablation benutzt, für das Abstandslasern eine 400 &#956;m nicht ummantelte Glasfaser mit H2O-Spülung. Es wurde an vier verschiedenen Orten abladiert: Sinus venarum cavarum des rechten Vorhofes parallel zur Linea terminalis über das Tuberculum intervenarum, Isthmus zwischen Sinus coronarius und Trikuspidalring im rechten Vorhof, zirkulär um das Pulmonalvenenostium des linken Vorhofes und am trabekularisierten Anteil des linken Herzohres. 1391 Ablationen wurden im Hinblick auf den Einfluß der eingestellten Geräteparameter (Geschwindigkeit und Abstand des Katheters zum Gewebe, abgegebene Energiemenge) ausgewertet. Ergebnis: An der Vena pulmonalis ergaben der Laser bei einem Abstand von 5 mm und einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/s mit der Energie von 15-20 Watt transmurale Läsionen ohne Gewebedefekt, bei der Radiofrequenz-ablation mit 10 Watt bei einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/s. Die Läsionsbreite betrug 1,9 respektive 3,9 mm (p<0,001). Transmurale Läsionen wurden am Isthmus des rechten Vorhofes mit dem Laser mit 20-30 Watt bei 5 und 10 mm Abstand und einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/s, mit dem Radiofrequenzverfahren mit 10 W und 0,5 mm/s bzw. 25 W bei 1,5 mm/s. Die Breiten lagen hier bei 3,0 bzw. 4,4 mm (p<0,001). Aufgrund der starken Trabekularisierung im linken Herzohr war es nur mit dem Abstandslaser möglich transmurale Läsionen zu erzeugen (50 W, 0,5-1 mm/s, 15 mm Abstand). Schlußfolgerung: Die Erzeugung von transmuralen Läsionen im linken und rechten Vorhof sind mit beiden Methoden möglich, wobei mit dem Laser größere Einstellungsbreiten gegeben und die Gewebszerstörung geringer sind. In den Herzohren ist die Radiofrequenzablation unter den hier gegebenen Versuchsbedingungen nicht einsetzbar. Somit bieten sowohl der Laser als auch die Radiofrequenz-Energie das Potential, chirurgische Schnitte durch Ablationstechniken zu ersetzen

Berechnung des Hochfrequenzverhaltens komplexer Strukturen mit der Methode gekoppelter Streuparameter – CSC

Es wird eine Methode zur Berechnung der Hochfrequenz-Eigenschaften komplexer Strukturen vorgestellt. Das Verfahren beruht auf der Zerlegung der Gesamtstruktur in einzelne einfachere Segmente, deren breitbandige S-Matrizen mit kommerziellen Programmen berechnet werden. Das Gesamtsystem kann von beliebiger Topologie sein, und die Zahl der die Segmente verkoppelnden Hohlleiter- Moden ist nicht begrenzt. Als Ergebnis steht bei offenen Strukturen deren vollständige S-Matrix, bei abgeschlossenen deren Resonanzeigenschaften zur Verfügung. Die theoretischen Grundlagen werden beschrieben und die Anwendung mit Beispielen aus dem Gebiet der Teilchenbeschleuniger und zu Eigenschaften schwach elliptisch geformter Resonatoren illustriert.</p><p style=&quot;line-height: 20px;&quot;> A method called Coupled S-Parameter Calculation – CSC is described which is used to calculate the rf properties of complex structures, i.e. either their scattering (devices with ports) or their resonance properties. The method is based on the segmentation of the entire system into sections being less complex, the external calculation of the section’s broadband S-matrices, and a combination scheme, which is applicable to any topology and number of modes. The method’s principle is described. Examples from the field of particle accelerator cavities and about the properties of weakly elliptical resonators are given

A Vector Network Analyzer Based on Pulse Generators

A fast four channel network analyzer is introduced to measure <i>S</i>-parameters in a frequency range from 10MHz to 3GHz. The signal generation for this kind of analyzer is based on pulse generators, which are realized with bipolar transistors. The output signal of the transistor is differentiated and two short pulses, a slow and a fast one, with opposite polarities are generated. The slow pulse is suppressed with a clipping network. Thus the generation of very short electrical pulses with a duration of about 100ps is possible. The structure of the following network analyzer is similar to the structure of a conventional four channel network analyzer. </p><p style=&quot;line-height: 20px;&quot;> All four pulses, which contain the high frequency information of the device under test, are evaluated after the digitalization of intermediate frequencies. These intermediate frequencies are generated with sampling mixers. The recorded data is evaluated with a special analysis technique, which is based on a Fourier transformation. </p><p style=&quot;line-height: 20px;&quot;> The calibration techniques used are the same as for conventional four channel network analyzers, no new calibration techniques need to be developed

Curie Point Pyrolysis Gas Chromatography

In Curie Point pyrolysis gas chromatography a ferromagnetic conductor in contact with the sample is heated inside a low volume glass capillary which is inserted into an rf coil with the carrier gas flowing through the capillary. The intrinsic properties of the conductor permit a self-control of the temperature to the Curie Point. The optimum wire diameter for a rapid warm-up is a function of the rf frequency. In order to have a fast temperature drop after cutting the rf field, small wire diameters are preferable. For such conductors relatively high frequencies are inherently necessary for a fast stabilization to the Curie Point. So far no differences in the self-controlled end-temperatures have been detected for wires of different origi

Formgedächtnis-FG-Marknagel zur Knochenverlängerung

Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines Linearantriebes mittels Formge-dächtnislegierungen (FGL) zur Knochenverlängerung und Defektüberbrückung ent-sprechend der Methode nach Betz und Baumgart. Der zu entwickelnde Linearantrieb sollte im Idealfall folgende Eigenschaften aufweisen: • mechanisch einfach aufgebaut • leicht zu miniaturisieren • großer Arbeitsweg • variable Positionierung • hohe Leistung • kostengünstig Zur Entwicklung eines derartigen FG-Marknagels sollten die folgenden Teilprobleme gelöst werden: • Auswahl einer geeigneten FGL zur Realisierung der benötigten Kräfte innerhalb der möglichen Temperaturdifferenz • Auswahl der Heizspirale und Messung der Aufheiztemperaturen an der Marknagel-oberfläche • Ausarbeiten der konstruktiven Lösung hinsichtlich der ermittelten Werte bezüglich des Verhältnisses Kraft/Weg • Werkstoffauswahl hinsichtlich der Implantierbarkeit, der Schweißbarkeit mit Laser und der Aufheizung • Mechanische Sicherung (Arretiermechanismus) bei Belastung der Extremität durch den Patienten und Entwicklung eines Rückstellmechanismus • Verbindungstechnik der Komponenten • Erprobung der entwickelten Prototypen in Labortest