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Die Hüftendoprothese dient dem teilweisen oder vollständigen Ersatz des physiologischen Hüftgelenkes. Die stabile Fixierung eines zementfrei implantierten Hüftschaftes stellt dabei die Grundvoraussetzung für eine hohe Standzeit im Patienten dar. Durch Elemente aus Formgedächtnislegierung kann die Sekundärstabilität unterstützt werden. Diese Komponenten erhöhen dabei die Druckvorspannung zwischen Knochen und Implantat. Es werden zwei verschiedene Varianten zur Verklemmung der Elemente im Hüftschaft vorgestellt. Diese beruhen ebenfalls auf Formgedächtnis-Basis. Unter Einsatz einer entwickelten Versuchsvorrichtung werden die Prinzipien hinsichtlich ihrer Funktionalität überprüft. In einer messtechnischen Prüfung wird die Kraft ermittelt, welche zur Lösung der Verklemmung zwischen den Komponenten notwendig ist. Auf Grundlage der experimentellen Ergebnisse wird eine Vorzugslösung gewählt.

Die vorliegenden Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Phantoms für die Überprüfung der Genauigkeit zwischen Planungssystem und Bildgebungssystem in der Strahlentherapie. Zunächst werden dafür Einblicke in die Qualitätssicherung vermittelt. Es folgen Grundlagen für die Bildgebung der Computertomographie und der Cone-Beam-Computertomographie. Für die Realisierung des Phantoms werden Untersuchungen zur Materialwahl und für eine geeignete Prüfkörpergeometrie durchgeführt. Um die Bildgebung und Tauglichkeit des Material Obomodulan zu überprüfen, ist ein einfacher Testkörper entwickelt worden. Mit Hilfe von Empfehlungen aus der DIN 6847-6 ist in mehreren Schritten ein Phantom geplant und angefertigt worden. Als Hilfsmittel für die Bilderstellung aus den CT-Datensätzen diente die Software Oncentra Masterplan. Dieses Programm wird für die DRR-Erstellung verwendet, dafür werden vier verschiedenen Methoden angewendet und anschließend die berechneten Bilder mit einander verglichen. Die Kontrolle am Linearbeschleuniger erfolgte an einem Artiste der Firma Siemens mit dem kVision-System. Die Korrelation und Auswertung der berechneten DRR und Portal-Images sowie von CBCT-Aufnahmen erfolgt durch die Software Syngo RT Oncologist. Mit diesem Programm ist es möglich die Abweichung zwischen Planungs- und Bildgebungssystem durch einen Verschiebungsvektor kenntlich zu machen. Als Resultat lässt sich festhalten, dass das Phantom für die Überprüfung im keV-Bereich geeignet ist.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich intensiv den Einfluss des Legierungselementes Chrom und der Wärmebehandlung auf die Eigenschaften von Mn-Ga Magnetmaterialien, speziell der Legierung Mn2.48Cr0.12Ga. Die magnetischen Messungen wurden durch Struktur und Gefügeuntersuchungen ergänzt. Die Herstellung der Proben erfolgte in einem Lichtbogenschmelzofen. Die entstandenen polykristallinen Proben wurden für 14 Tage in einem Labormuffelofen getempert. Für die Versuche zur Optimierung magnetischer Eigenschaften wurden verschiedene Temperaturen gewählt. Strukturuntersuchungen mittels Pulver-XRD zeigten kaum Unterschiede, was der schwierigen Präparation von Pulvern geschuldet ist. Die in der Arbeit erprobte XRD an dünnen, geschliffenen und polierten Plättchen ergab drastisch verbesserte Röntgenbeugungs-Diagramme.

In Vorbereitung auf die Umsetzung der WRRL wurde im Rahmen des PILLS-Projektes eine Pilotkläranlage am MHG errichtet. Neben anderen Spurenstoffen werden seit September 2011 dort unter anderem Antibiotika im Rahmen eines Monitorings untersucht. Im Abwasser des MHG sind hohe Konzentrationen von dem Fluorchinolon Ciprofloxacin, sowie den Metaboliten dh-Erythromycin und N4-Acetyl-Sulfamethoxazol nachweisbar. Nach Analytik des Jahresganges der Antibiotika konnte eine Periodizität für die kumulierte Antibiotikafraktion nachgewiesen werden; die Werte liegen im Sommer etwa 2 µg/L niedriger als im Winter. Für die Makrolide, die vermehrt für die Therapie von Atemwegsinfektionen sowie im HNO-Bereich eingesetzt werden, kann eine Periodizität im Jahresgang vermutet werden, ebenso für die Fluorchinolone Ciprofloxacin und Ofloxacin. Für die Plausibilisierung der gemessenen Werte wurde eine Prognose der Antibiotikakonzentration im Abwasser (PEC) aufgrund von Verbrauchsdaten, Ausscheidungsrate und Wasserabfluss errechnet. Problematisch hierbei ist, dass für die jeweilige Ausscheidungsrate der einzelnen Antibiotika unterschiedlichste Literaturangaben gibt; außerdem schwankt sie für unterschiedliche Applikationsformen. Weiterhin wird bei dieser Berechnung das chemische Verhalten der Antibiotika im Abwasser nicht berücksichtigt. Während für ß-Lactame aufgrund hoher Verbrauchszahlen eine hohe PEC errechnet wurde, sind sie am Abwasser kaum nachweisbar aufgrund des instabilen ß-Lactamringes. Sinnvoller kann hier die Anwendung der Wiederfindungsrate sein, bei der aus Abwasserkonzentration und Verbrauchsdaten der Anteil errechnet wird, der tatsächlich im Abwasser nachweisbar ist. Der im Rahmen des Intensivmonitorings untersuchte Wochenverlauf lässt auf einen Wochengang schließen, bei dem gegen Anfang und Mitte der Woche höhere Konzentrationen nachgewiesen werden als am Wochenende. Nach Literaturrecherche entspricht dies auch der Bettenbelegung, die in der Woche höher ist als am Wochenende. Leider liegen für das MHG keinerlei Belegungszahlen vor, so dass hier keine Korrelation zwischen Bettenbelegung und Antibiotikanachweis im Abwasser möglich ist. Die Pilotkläranlage des MHG verfügt über unterschiedliche Behandlungsmöglichkeiten für das Abwasser. Nach der obligaten Behandlung im MBR gibt es die optionalen Stufen Ozonung und Aktivkohleadsorption. Die Eliminationsraten des MBR liegen im Vergleich mit den Literaturwerten sehr hoch, teilweise über den Literaturwerten. Hervorzuheben ist hier das Ciprofloxacin, das zwar eine sehr gute Eliminationsrate hat, aber aufgrund seiner hohen Konzentration im Abwasser auch nach der MBR-Behandlung im Mittel noch über 1 µg/L gemessen wird. Außerdem ist die mangelhafte Elimination von Sulfamethoxazol im MBR zu betonen. Die Mittelwerte von MBR-Zulauf und MBR-Ablauf sind ähnlich hoch, hier findet fast keine Elimination statt. Die Effizienz der weiteren Behandlungsstufen wurde im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht. Die Errichtung und der Betrieb der Pilotanlage führen zu zusätzlichen Kosten, die für die Kalkulation einer Antibiotikatherapie berücksichtigt werden sollten. Während es Antibiotika gibt, deren Einsatz in Bezug auf deren Eliminierung nahezu "kostenneutral" sind (z. B. ß-Lactam-Antibiotika), gibt es andere Antibiotika, für die eine Eliminierung mit mehreren Behandlungsstufen nötig ist (z. B. Sulfamethoxazol). Wenn diese Eliminierungskosten zu den Tagestherapiekosten addiert werden, kann das, gerade für kostengünstige Antibiotika, zu großen Kostensteigerungen führen.

Die Reinhaltung der Luft ist für die menschliche Gesundheit und im Rahmen des Umweltschutzes unentbehrlich. Im Zuge der Industrialisierung kam es in der Vergangenheit zum Teil zu erheblichen Beeinträchtigungen der Luftqualität. Trotz umwelttechnisch deutlich verbesserter Produktionsabläufe werden auch weiterhin bestimmte Stoffe emittiert. Für die Entwicklung eines neuartigen und nachhaltigen Verfahrens zur Abluftreinigung hat der Forschungsverbund HUPAC im gleichnamigen Projekt die Abluftreinigung VOC- bzw. ammoniakbelasteter Abluft thematisiert. Diese beiden Substanzen sind von besonderer Relevanz für die Beeinträchtigung der Umwelt bzw. der Luftqualität. Für ihre Abreinigung aus der Abluft von Produktionsprozessen wurde im Projekt eine neuartige Technologie entwickelt, die aus einer Kombination adsorptiver und mikrobieller Prozesse auf der Basis huminsandhaltiger, zellulosebasierter Pellets verläuft. Bei den als reaktive Komponente eingesetzten Huminsanden handelt es sich um natürliche Substrate, welche aus Tagebauen des Lausitzer und Mitteldeutschen Braunkohle-Reviers kostengünstig gewonnen werden können, die über interessante physiko-chemische Eigenschaften verfügen und die damit generell für eine innovative Alternative als Substrat für Abreinigungsprozesse genutzt werden können. Die Eignung der aus den Sanden hergestellten Pellets für die Abluftreinigung wurde im Rahmen des HUPAC-Projekts laborativ sowie praktisch getestet und ausgewertet. Wie erwartet, können die Huminsand-Pellets die Schadstoffe (VOC bzw. Ammoniak) zunächst adsorptiv binden. Die fixierten Schadstoffe werden dann anschließend durch eine sich etablierende Mikroorganismenpopulation abgebaut. Im technologisch angelegten Projekt wurden Eignung der Substrate und Erfolg der Reinigungsleistung mit der Gegenüberstellung von input und output bewertet, wobei die Huminstoffe als