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MR-kompatible Hirnimplantate: Projekt erhält Millionenförderung vom BMBF

Ein Tübinger Physiker will Neuroimplantate alltagstauglich und verträglich für den Nutzer machen, insbesondere auch die Kompatibilität zu medizinisch diagnostischen Verfahren wie der MRT verbessern. Unterstützung erhält er unter anderem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

CorTec Brain Interchange: Das Implantat soll die Hirnaktivität im Langzeit-Einsatz messen und stimulieren. Bildquelle: © CorTec via MPI

CorTec Brain Interchange: Das Implantat soll die Hirnaktivität im Langzeit-Einsatz messen und stimulieren.

»MRT ist eines der wichtigsten nichtinvasiven Diagnose Verfahren und im Laufe eines Lebens wird jeder Mensch statistisch gesehen mindestens einmal ein MRT erhalten«, erklärt Prof. Klaus Scheffler Max-Planck-Institut (MPI) für biologische Kybernetik. Außerdem kommen Neuroimplantate häufig bei älteren Patienten zum Einsatz (z.B. bei Parkinson), die naturgemäß eine erhöhte Co-Morbidität aufweisen, die MRT-Untersuchungen notwendig macht. Diese Probleme lassen sich laut Scheffler nur durch elektronische Innovationen entschärfen.

Bisher entwickelte Systeme erfüllen die Anforderungen der MRT-Kompatibilität nicht oder nur sehr eingeschränkt. Co-funktionale Implantate, also Systeme die während einer MRT-Untersuchung aktiv sind und Signale aus dem Körper ab- oder zuleiten können gibt es bisher gar nicht.

Elektronik-Systeme in aktiven Implantaten bieten Therapiemöglichkeiten für eine Vielzahl von häufigen Erkrankungen – von kardiovaskulären Erkrankungen (Herzschrittmacher, Defibrillatoren) über Erkrankungen des Nervensystems wie Epilepsie, Parkinson und chronischen Schmerz (Neuromodulatoren, wie z.B. Tiefenhirnstimulatoren) und sensorischen Behinderungen (Cochlea-Implantat, Retina-Implantat) bis hin zu systemischen Erkrankungen wie Entzündungen und Bluthochdruck (periphere Nervenstimulatoren). »Die wirtschaftliche und gesundheitspolitische Bedeutung dieser innovativen Technologien ist enorm und wird weiterhin steigen«, so Scheffler weiter.

Ziel der Förderung ist es, am Beispiel des Brain-Interchange Implantatsystems von CorTec mit Hilfe neuer Entwicklungen (u.a. MRT-kompatiblen Chipsatz für drahtlose Kommunikation mit hohen Datenraten und breitem Anwendungs-Potenzial, dedizierte Mikrochips für Neuromodulatoren sowie neuartiges Energie-Management) sowie begleitenden Evaluationsstudien ein aktives Implantat- System so weiterzuentwickeln, dass 1. konditionale MRT-Sicherheit, 2. MRT-Kompatibilität mit der Bildgebung, und 3. Co-Funktionalität von Implantat und MRT erreicht wird.

Nicht nur für die Medizin interessant

Die Machbarkeit eines solchen MRT-kompatiblen und co-funktionalen Implantats würde den Weg zu späteren MRT-kompatiblen Medizinprodukten mit vielseitigen Anwendungen weisen – von der Therapie chronischer Lähmungen, über verbesserte Behandlung von Parkinson, Schmerz, Epilepsie oder psychiatrischen Erkrankungen, bis hin zur gleichzeitigen Messung von elektrophysiologischen und MRT-Daten.

Die Ergebnisse sollen jedoch nicht nur für aktive Implantate genutzt werden, sondern als Schlüsseltechnologie auch in anderen Anwendungsfeldern innerhalb und außerhalb der Medizintechnik zum Einsatz kommen. So könnte die entwickelte Funk-Schnittstelle nach Definition des Wireless-Body-Area-Network-Standards (WBAN) innerhalb der Branche für drahtlose Gesundheits-Monitoring-Systeme und im Umfeld des MRT Einsatz finden, aber auch in gänzlich anderen Bereichen, Consumer-Geräten oder im industriellen Umfeld.

Das Vorhaben ist ein gemeinsames Konsortium bestehend aus der Universität Ulm, das MPI für biologische Kybernetik, eesy-ic und dem Koordinator CorTec. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt im Rahmen der Forschungsinitiative »Neue Elektroniksysteme für intelligente Medizintechnik (Smart Health)« in den kommenden drei Jahren mit insgesamt zwei Millionen Euro. (me)