Implantierbare Sensorik kann Hirnpatienten helfen
Druckknopf im Kopf
Langsam zunehmender Hirndruck kann Demenz auslösen und das Hirn zerstören. Ein neuartiger Überwachungs-Drucksensor aus Metall lässt sich ins Hirn von Risikopatienten implantieren und von außen auslesen.
Bis heute ist unklar, warum bei manchen Menschen der Druck im Gehirn plötzlich ansteigt. Besser bekannt sind die Folgen: Die Durchblutung wird gestört und auf Dauer können, wie bei einem Schlaganfall, Teile des Gehirns absterben. So entwickelt sich schleichend eine Demenz. Experten schätzen, dass in Europa fünf bis zehn Prozent aller Demenzerkrankungen auf die Druckerhöhung im Gehirn zurückzuführen sind.
Doch die Diagnose ist schwierig. Menschen mit erhöhtem Risiko, an einem Hirndruck-Anstieg zu erkranken, müssen intensivmedizinisch betreut werden. Die Ärzte führen einen Sensor von außen durch die Schädeldecke bis zum Hirn, danach bleibt der Patient über Kabel mit der Messapparatur verbunden. Da der Druck im Gehirn schwankt, lässt sich die Krankheit nur nach einer längeren Messung sicher diagnostizieren, die Patienten müssen also oft für mehrere Tage oder gar Wochen in der Klinik bleiben.
Bisherige Prototypen korrodieren in der Feuchtigkeit
Medizingeräteentwickler arbeiten schon lange an einem Hirndrucksensor, der ohne Kabel auskommt und sich von außen über Funk auslesen lässt. Bis heute gibt es auf dem Markt aber kein etabliertes Produkt für eine Langzeitimplantation, denn die Sensoren haben stets dasselbe Problem: Ihre Hülle, die bislang meist aus biologisch verträglichem Kunststoff gefertigt wurde, lässt Feuchtigkeit durch, welche den Sensor in wenigen Tagen oder gar Stunden zerstört.
Forscher vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in St. Ingbert haben jetzt einen kleinen Sensor entwickelt, der wirklich dicht hält. Sie verabschieden sich damit von der Idee, einen Sensor mit Kunststoff zu versiegeln. Stattdessen fertigen sie die Hülle aus hochwertigem Metall. Von außen ähnelt der Sensor einer dicken Knopfzelle. Er ist nur etwa einen Zentimeter hoch und zwei Zentimeter breit, und die Forscher wollen ihn noch weiter verkleinern. In seinem Innern sitzt ein Silizium-Drucksensor, wie er heute auch für anspruchsvolle Messaufgaben im Auto zum Einsatz kommt.
»Der Deckel der kleinen Metalldose ist aus einer beweglichen Metallmembran gefertigt, die auf Druckänderungen im Gehirn reagiert«, erläutert Projektleiter Dr. Thomas Velten, Leiter der Abteilung Biomedizinische Mikrosysteme am IBMT, die Besonderheit des Systems. Dieser Druck wird auf den Siliziumchip im Inneren übertragen, welcher den Messwert dann über einen kleinen Funkimpuls nach draußen zum Lesegerät sendet. Weil der Arzt die implantierte Elektronik über dieses Lesegerät aktiviert, kommt der Sensor ohne Batteire aus. So kann der Patient ihn über viele Monate oder gar mehrere Jahre tragen, ohne dass eine weitere Operation nötig ist. »Der Vorteil ist enorm«, sagt Velten. »Der Patient muss nicht mehr stationär untergebracht werden, sondern kommt nur kurz zur Messung in die Klinik.«
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Vernetztes Krankenhaus
Daten per Fingerzeig
Als Träger für Sensorsysteme oder Grundlage für…
Dehnbare Leiterplatten gegen den plötzlichen Kindstod
