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R. Überbacher:
"Neurologische Impulsgeneratoren im hoch- und niederfrequenten elektromagnetischen Feld";
Supervisor: G. Hanreich, G. Neubauer; Industrielle Elektronik und Materialwissenschaften, 2001.

Die vorliegende Arbeit ist thematisch in zwei Teile unterteilt. Der ersten Teil beinhaltet eine in vitro Untersuchung der Erwärmung des Implantates durch die bei der Magnetresonanztomographie (MRT) auftretenden hochfrequenten elektromagnetischen Felder. Der zweite Teil der Arbeit untersucht die Störbeeinflussbarkeit des Implantates in einem Körperphantom bei Exposition durch GSM 1800 Mobilfunktelefone.

Teil 1: Erwärmung des Implantates im MRT
Es zeigt sich, daß die Referenzstudie von Gleason et al. aus dem Jahr 1992 im Rahmen dieser Diplomarbeit durchgeführten Temperaturmessungen am 1,5 Tesla MRT am AKH Wien nicht bestätigt werden konnte. Gleason et al. hatten während einer 12 Minuten andauernden Sequenz eine Erwärmung des Implantatsgehäuses in umgebender Luft von 4,2° Celsius gemessen. Bei den durchgeführten Messungen am AKH Wien konnte während einer bildgebenden Spin-Echo Sequenz von 12 Minuten Dauer eine Temperaturerhöhung an den 3 verwendeten Meßpunkten an der Oberfläche des Implantates zwischen 0,3° und 0,5° Celsius erhoben werden. Ein in physiologischer Hinsicht bedenklich hoher Wert trat jedoch an der Elektrodenspitze des Implantats auf, welche im Kopf im Bereich des Thalamus positioniert wird. Bei anatomisch korrekter Nachbildung der Verlegung des Implantates in einem Körperphantom konnte an der Elektrodenspitze eine Erwärmung zwischen 1,8° und 2,1° Celsius, abhängig von der Lage des FOV (field of view) der Bildgebung des MRT, gemessen werden. Der zeitliche Temperaturverlauf erfolgte sprungförmig und erreichte nach etwa 20 Sekunden einen relativ stationären Endwert für die gesamte Dauer der bildgebenden Sequenz. Nach Ende der Sequenz verschwand dieser Temperatursprung an der Ringelektrode mit derselben Zeitkonstante und sank auf den Wert des umgebenden Phantommaterials ab.
Eine weitere Beobachtung, die nach den Temperaturmessungen sowohl am 1,5 Tesla MRT wie aber auch am 3,0 Tesla MRT gemacht werden konnte war, daß die elektrischen Stimulationsparameter die im Chip des Implantates abgespeichert sind, durch Einwirkung des Magnetfeldes in sämtlichen durchgeführten Temperatur Meßreihen willkürlich verändert bzw. umprogrammiert worden waren.

Teil 2: Störbeeinflussung durch GSM 1800 Mobilfunktelefone
Bei Nachbildung der realen Expositionssituation des Implantates in einem Körperphantom, welches die elektrischen Gewebeeigenschaften bei 1800 MHz simuliert, kommt es bei voller Sendeleistung von 1 Watt des GSM 1800 Mobiltelefons zu keinerlei elektrischen Störungen oder Beeinflussungen in der Funktion des neurologischen Impulsgenerators.
Bei einem direkten Kontakt von Implantatgehäuse und der Sendeantenne des Mobilfunktelefons kam es jedoch bei maximaler Sendeleistung von 1 Watt sehr wohl zu teilweisen Ausfallserscheinungen. Diese elektrischen Ausfälle bestanden in der vereinzelten Inhibierung von Stimulationsimpulsen und waren ab einer Sendeleistung von 26 dBm (GSM power level 2: entspricht 398,1×10-3 Watt) nachzuweisen. Ein Totalausfall konnte in keinem der Fälle beobachtet werden. Auch konnte keine dauerhafte Beschädigung der Elektronik des Implantates festgestellt werden. Der Fall der direkten Berührung von Implantatsgehäuse und Sendeantenne des Mobilfunktelefons entspricht jedoch keiner realen Expositionssituation, sondern stellt den größten möglichen worst case dar.