Medizinische Sensoren Armband misst Blutdruck

So könnte die Blutdruckmessung in Zukunft aussehen: Eine Art Armbanduhr, die kontinuierlich Anpressdruck, Puls und Blutdurchfluss am Handgelenk erfasst
So könnte die Blutdruckmessung in Zukunft aussehen: Eine Art Armbanduhr, die kontinuierlich Anpressdruck, Puls und Blutdurchfluss am Handgelenk erfasst

Ein neues Sensorarmband soll die Blutdruckmessung bald angenehmer gestalten: Die Firmen STBL Medical Research AG (STBL) und Empa haben ein Gerät entwickelt, das bequem am Handgelenk zu tragen ist und dort den Blutdruck aufzeichnet – kontinuierlich und ganz ohne Druckmanschette.

Gemessen wird, indem an der Hautoberfläche in Handgelenksnähe mit mehreren Sensoren gleichzeitig Anpressdruck, Puls und Blutdurchfluss erfasst werden.

Bislang standen die Wissenschaftler vor dem Problem, dass der Gerätedruck auf die Haut ständig wechselt, weshalb hoch sensible Korrekturmessungen notwendig waren.

Für dieses Problem suchte die Abteilung Hochleistungskeramik der schweizerischen Empa eine passende Lösung: Ein Sensor aus piezo-resistiven Fasern im Armband misst den Anpressdruck des Gerätes auf der Haut. Verändert sich die Signalstärke durch Verrutschen oder durch Muskelanspannung, könnte dies zu Fehlmessungen führen. Genau diese Veränderungen registriert der Empa-Sensor – dem entsprechend können die Messwerte korrigiert werden. Die Faser ist elektrisch leitend, erkennt eine Verschiebung oder Druckveränderung, wandelt sie in ein elektrisches Signal um und leitet dieses an das Messgerät weiter. Damit gelingt es, die Messgenauigkeit der »Blutdruck-Uhr« um mehr als 70 Prozent zu steigern.

»Vor vier Jahren haben wir den ersten Prototypen hergestellt«, so Doktor Frank Clemens von der Empa-Abteilung Hochleistungskeramik. »Mittlerweile haben entsprechende Tests die Funktionsfähigkeit der Sensoren bestätigt.«

Die Empa arbeitet nun mit Hochdruck daran, den Piezo-Sensor so in das Gerät zu integrieren, dass es nicht nur optisch ansprechender wird, er sollte sich auch einfach und ohne viel Aufwand einbauen lassen. Etwa durch Einkleben, Einlaminieren oder Einweben.

Riesiges Marktpotential

Der Markt für ein solches Gerät ist immens. Kardiovaskuläre Krankheiten gelten als die häufigste Todesursache weltweit. Mehr als eine Milliarde Menschen müssten täglich ihren Blutdruck messen, um mögliche Folgen ihrer Hypertonie zu vermeiden. Jährlich werden daher etwa 60 bis 70 Millionen Messgeräte verkauft, die jedoch keine kontinuierliche Messung erlauben. Eine permanente Messung könnte dagegen zusätzliche Sicherheiten bieten; gerade bei der Möglichkeit eines bevorstehenden Herz- oder Hirninfarkts könnte das System rechtzeitig Alarmsignale geben. Denn: Einem Herzinfarkt wie auch einem Hirnschlag geht eine erhöhte Stoßwelle voraus, die das System erfasst und auswertet. Damit wären Notfallmassnahmen möglich, bevor Schlimmeres passiert. Um die Treffsicherheit bei solchen Ereignissen stetig zu verbessern sind weitere Testserien an Menschen geplant.

Die permanente Messung bietet aber noch weitere Vorteile, wie Professor Thomas Lüscher, Direktor der Klinik für Kardiologie am Universitätsspital Zürich und Mitgründer der STBL, erklärt: »Damit haben wir die Möglichkeit, den Blutdruck im natürlichen Umfeld der Patienten zu erfassen. Der Patient wird in seiner Bewegungsfreiheit nicht eingeschränkt.«

Auch Michael Tschudin, Mitgründer von STBL, sieht großes Potenzial: »Das Messgerät kann für medizinische Zwecke eingesetzt werden, etwa zur Vorsorge bei Risikopatienten oder zur Behandlung von Bluthochdruck, aber auch als Blutdruck- und Pulsmesser für Freizeitaktivitäten, Sport sowie zur Formstandüberwachung im Spitzensport.»

Zehnmal günstiger als bisherige Messgeräte

Zurzeit laufen klinische Tests. Das Produkt soll vorerst in zwei Varianten ausgeliefert werden: ein medizinisches Überwachungsgerät und eine abgespeckte Variante als Freizeitgerät für Sportler oder Jedermann.  »Der Sensor wird günstiger sein als die bisherigen 24-Stunden-Messgeräte, wie sie zurzeit in Krankenhäusern verwendet werden«, bestätigt Tschudin. Die »Blutdruck-Uhr« soll rund Faktor zehn günstiger sein.