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Dieses Projekt wird
Förderkennzeichen: 16SV3694, Rahmenprogramm Mikrosysteme 2004-2009, Thematischer Schwerpunkt: "Intelligente Implantate"
Projektpartner
Forschungsinstitute:
Industriepartner:
Cardiac Output Monitoring mit pulmonalarteriellen Sensoren
Die Herzinsuffizienz ist ein bedeutendes klinisches und gesundheitsökonomisches Problem. Die Zahl herzinsuffizienter Patienten wird in Europa auf mehr als 10 Mio. geschätzt. In Deutschland liegt die Zahl bei ca. 1,8 Mio., wobei jährlich zwei- bis dreihunderttausend Patienten hinzukommen.
Das in diesem Vorhaben vorgesehene Patienten-Monitoring soll eine exakte und kontinuierliche Beurteilung der hämodynamischen Situation gewährleisten und damit die medikamentöse Therapie optimieren. Bisher ist das kontinuierliche hämodynamische Monitoring nur auf der Intensivstation möglich, da es die Anlage von Kathetern bzw. Gefäßschleusen erfordert, die eine intensivmedizinische Überwachung und Pflege benötigen (z. B. Pulmonalarterienkatheter). Die Implantationen solcher Gefäßzugänge sind aufgrund von Infektionsgefahr bzw. Blutungen mit einer gewissen Komplikationsrate verbunden und somit für ein Dauer-Monitoring weniger geeignet.
- Abb. 1: Schematische Darstellung des COMPASS-Systems
Ziel
In diesem Verbundprojekt wird ein implantierbarer Druck- und Temperatursensor für das kardiovaskuläre Therapiemanagement von Patienten mit Herzerkrankungen entwickelt.
Hierdurch soll die permanente Überwachung der Patienten auch im häuslichen Bereich ermöglicht werden, um zeitnah auf Veränderungen reagieren zu können. Darüber hinaus sind für den Bereich der Herzkreislaufforschung durch das neue Implantat wichtige Erkenntnisse über Wirkzusammenhänge zu erwarten, z. B. in Medikamentenstudien.
Der Sensor wird in der Pulmonalarterie implantiert, um darüber die Druckverhältnisse und Pumpleistung (Cardiac Output) des Herzens zu bestimmen. Über ein kleines subkutan implantiertes Radiofrequenz-Implantat, welches über eine Elektrode mit dem Sensor verbunden ist, werden die Daten automatisch und drahtlos an einen mobilen Transmitter gesendet, der diese über ein Service Center an den behandelnden Arzt weiterleitet.
In diesem Projekt entwickelt unsere Arbeitsgruppe die Implantationsstrategie (Applikationstechnik, Fixierungsmechanismus) und führt die in vitro / in vivo Testung sowie die Bearbeitung klinischer Fragestellungen durch.
Zur in vitro Testung der entwickelten Applikationstechnik und Fixierungsideen, wurde ein humanes Pulmonalarterien-Modell basierend auf CT-Daten aus Silikon entwickelt und hergestellt. Hierdurch ist es möglich Implantationstechniken realitätsnah zu testen und anzuwenden.
Ergänzend dazu ermöglichen in vivo Testungen die Untersuchung des Systems unter physiologischen Bedingungen (im Tier) unter anderem in Bezug auf die Biokompatibilität und das Sensorverhalten.
