07.03.2011

Herzkatheter integriert Elektronik für Diagnose und Therapie

Elektronische Komponenten auf dehnbaren Substraten eröffnen neue Wege in der Medizin.

Elektronische Komponenten auf dehnbaren Substraten eröffnen neue Wege in der Medizin.

Flexible Elektronik macht's möglich: Wissenschaftler der University of Illinois und der Northwestern University entwickelten einen Herzkatheter, der von innen Temperatur, Flussgeschwindigkeit, Herzströme und Anpressdruck messen kann. Weiterhin kann eine Behandlung mittels Radiofrequenztherapie durchgehührt werden, wobei das umliegende Gewebe mittels hochfrequenter Ströme erhitzt wird. Erste Tierversuche waren erfolgreich.

Abb.: Die Mäanderstruktur der Goldleiter gewährleistet die Dehnbarkeit der Schaltung. (Bild: D.-H. Kim et al., Nat. Mater.)

Zur lokalen Behandlung und gleichzeitigen Diagnose wurden die nötigen elektronischen Sensoren auf einem flexbilen Substrat an einem Katheter hergestellt. Auf ähnliche Weise demonstrierten die Forscher bereits Netze von LEDs auf dehnbaren Membranen. Die einzelnen Bauelemente befinden sich in einem Abstand von ungefähr 1 mm und sind durch mäanderartige Goldleiter verbunden. Befindet sich der Katheter an der zu untersuchenden Stelle, wird er aufgeblasen, so dass er mit dem umliegenden Gewebe in Kontakt kommt. Dabei wurde eine Änderung der Größe der Membran um 130 % bei intakten elektronischen Elementen erreicht.

Die Güte der Messungen kann jederzeit über den ermittelten Druck an den Kontaktstellen beurteilt werden. Damit rücken integrierte Instrumente näher, die sowohl Therapie, wie auch die Beobachtung lokaler Parameter zugleich ermöglichen, ohne das Einführen zusätzlicher Geräte zu erfordern.

KK

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