Medizinelektronik Wächter über den Augeninnendruck

Verkapseltes Sensorimplantat zur Messung des Augen.
Verkapseltes Sensorimplantat zur Messung des Augeninnendrucks.

Das Sensorsystem Eyemate vom Fraunhofer IMS und dem Unternehmen IOP soll Patienten mit Grünem Star das Leben erleichtern. Mit dem Implantat können sie den Augeninnendruck bequem und schnell messen - ganz ohne Berührung und ohne Gang zur Arztpraxis.

Bei Glaukom oder grüner Star handelt es sich um Augenerkrankungen, die den Sehnerv schädigen und auf Dauer zum Absterben des Sehnervs führen können. In unserem Auge findet ein ständiger Austausch von Kammerwasser statt – neues wird produziert und altes abgegeben. Ist die Menge des neu produzierten Kammerwassers jedoch größer als die des abfließenden Wassers, steigt der Augeninnendruck und dadurch auch das Risiko einer Schädigung des Auges.

Zu Beginn merken Betroffene meist nichts von der Krankheit – häufig wird die Erkrankung erst wahrgenommen, wenn bereits viele Sehnerven abgestorben sind und sich das Gesichtsfeld verkleinert – in vielen Fällen haben Patienten schon mehr als ein Drittel der Sehkraft verloren, bevor die Schädigung des Sehnervs bemerkt wird.

Um die Ausbreitung des Glaukoms zu verhindern, muss der Augeninnendruck wieder in den normalen Bereich gebracht und dort gehalten werden. Für die Behandlung gibt es Medikamente in Form von Augentropfen. Bei einer weiter fortgeschrittenen Erkrankung kommt ein operativer Eingriff zum Einsatz. Die richtige Therapie muss bei der Behandlung gewählt werden. Dazu muss der Arzt wissen, wie hoch der Druck im Auge ist und welchen zeitlichen Verlauf er nimmt.

Die Messverfahren liefern jedoch nur eine geringe Datenbasis und somit keine zuverlässigen Informationen. In der Regel werden Messungen in der Arztpraxis durchgeführt und zwischen den Untersuchungen liegen somit große Zeitabstände. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass schädliche hohe Werte, die im Laufe eines Tages mehrfach auftreten können, nicht erfasst werden. Die Gefahr einer falschen Therapieentscheidung steigt dadurch um ein Vielfaches.

Eyemate für berührungslose Druckmessung

Doch es geht auch einfacher: Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg (IMS) hat gemeinsam mit Implandata Ophthalmic Products (IOP) Eyemate entwickelt – ein Mikrosensorsystem, mit dem Betroffene selber eine berührungslose Druckmessung im Auge durchführen können. Dabei misst ein ins Auge implantierter Sensor den Druck sowie die Temperatur. Mit einem Handlesegerät, das der Patient einfach vor sein Auge hält, werden die Werte erfasst, digitalisiert und weitergegeben. 

Zu jeder Zeit lassen sich berührungslos Druck und Temperatur im Auge genau messen – und das innerhalb von Sekunden. Dadurch steht den Ärzten eine hohe Datenbasis zum Erstellen der richtigen Therapie zur Verfügung. Die Messergebnisse können in einen Cloudspeicher übertragen werden. Dadurch kann der behandelnde Arzt jederzeit auf die Patientendaten zugreifen, um den Krankheitsverlauf zu überprüfen und um notfalls die Therapie direkt anzupassen – und das ohne, dass der Patient in die Praxis kommen muss.

Mit einer App fürs Smartphone können auch die Patienten direkt auf ihre Daten zugreifen und den Verlauf des Augeninnendrucks verfolgen und gegebenenfalls reagieren, wenn ein zu hoher Druck vorliegt. Je häufiger der Patient das Lesegerät benutzt, desto aussagekräftiger sind die Messwerte und desto individueller kann die Therapie abgestimmt werden.

Sensorsystem mit CE-Zulassung

Der Augeninnendrucksensor wurde vom Fraunhofer IMS in Duisburg als Halbleiterschaltung entwickelt. Es handelt sich um einen passiven Mikrosensor, der durch das Lesegerät aktiviert wird. In einer klinischen Studie an mehreren Krankenhäusern in Deutschland wurde der Augeninnendrucksensor erfolgreich validiert. Außerdem hat die Firma Implandata Mitte 2017 die CE-Zulassung für das Sensorsystem erhalten.

Laut dem Fraunhofer IMS hat sich in der Studie gezeigt, dass durch die abgebaute Barriere die Motivation der Patienten zur regelmäßigen Messung steigt, dass aber insbesondere die Therapie durch den Augenarzt personalisiert und erforderliche Therapieanpassungen frühzeitig vorgenommen werden kann. Außerdem lassen sich unwiederbringliche Sehverluste der Patienten vermeiden.