Europäischer Forschungsverbund für intelligente Katheter der nächsten Generation
Für viele operative Eingriffe im Zusammenhang mit Herzerkrankungen, etwa Angioplastieoperationen oder Ersatz von Herzklappen, kommen Katheter zum Einsatz, d. h. lange, dünne Schläuche oder Röhrchen, die in ein Blutgefäß eingeführt werden. Da Blut nicht durchsichtig ist, erfolgt die Führung von Kathetern über Ultraschall. Anhand der erzeugten Bilder wird entschieden, an welcher Stelle welche Art von Stent gesetzt wird. Zudem kann beurteilt werden, ob eine Herzklappe noch intakt ist. Trotz ihrer Vorteile müssen Kathetertechnologien im Hinblick auf neue Funktionalitäten, Design und Kostenreduktion fortwährend angepasst werden.
Offene Plattform für das Upscaling von Kathetertechnologien
Das EU-finanzierte Projekt POSITION-II brachte führende Akteure auf diesem Gebiet zusammen, um Kathetertechnologien in Europa zu revolutionieren. „Hierfür sollte eine offene Plattform eingerichtet werden, auf der Technologien verschiedener europäischer Unternehmen zusammengeführt und Lieferketten besser koordiniert werden“, erklärt Ronald Dekker von der Forschungseinrichtung Philips Research, der eine Teilzeitprofessur an der Technischen Universität Delft innehat. Mithilfe des pan-europäischen Benchmarks von POSITION-II sollen Technologien demonstriert, Fragmentierungen ausgeräumt und Entscheidungskriterien geschaffen werden, welche Technologie für welche medizinische Anwendung geeignet ist. Schwerpunkte des Projekts sind minimalinvasive Systeme, intelligente Katheter und Implantate, aber auch technologische Aspekte wie Miniaturisierung, Polymerverkapselung, kabellose Kommunikation und MEMS-Ultraschallsensortechnologie. Voraussetzung für intelligente diagnostische Katheter sind elektronische Technologien sowie Drucksensoren, Ultraschallbildgebung für die Katheterspitze und elektrophysiologische Funktionen. Alle derzeit marktgängigen intelligenten Katheter arbeiten mit analoger Signalübertragung und umständlicher externer Verkabelung. Um Signalstärke, Datenübertragung, Montageaufwand und Kosten zu optimieren, arbeitete das Konsortium an der Digitalisierung von Katheterspitzen. Die digitale Schnittstelle ist vor allem für die ultraschnelle Übertragung der großen Datenmengen ausgelegt, die bildgebende Katheter inzwischen liefern. Mit der Weiterentwicklung von Glasfaserkathetern soll die Flexibilität weiter erhöht werden, wobei auf metallische Komponenten verzichtet werden kann.
Biokompatible Verkapselung von Medizinprodukten
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts POSITION-II war die Verkapselung von Implantaten in weiche biokompatible Polymere. Implantierbare Geräte (bioelektronische Implantate) sind eine bahnbrechende Neuerung, die auf elektrischer Nervenstimulation/-blockade direkt an Organen basiert und Alternativen zu herkömmlichen Therapien bietet. Auch diese Geräte arbeiten nach dem Katheterprinzip, sind jedoch biokompatibel und daher ohne Nebenwirkungen, wenn sie länger im Körper verweilen. Beispiele hierfür sind die von Salvia BioElectronics entwickelten verkapselten elektronischen Implantate zur Behandlung chronischer Migräne. Dabei werden über sehr dünne Drähte elektrische Impulse zur Nervenstimulation verabreicht. Eine weitere Verkapselungstechnologie des Konsortiums dient der Injektion von Stammzellen, um die Regeneration von Herzgewebe nach einem Herzinfarkt zu stimulieren.
Perspektiven für POSITION-II
In der Medizin wird zunehmend auf personalisierte und präventive Herangehensweisen gesetzt. Voraussetzungen hierfür sind medizintechnische Geräte für die kontinuierliche Überwachung von Vitaldaten mittels Sensoren, die minimalinvasive Chirurgie und die intelligente Medikamentenabgabe. Diese Geräte müssen nicht nur einfach in der Handhabung, sondern auch kostengünstig sein. „Für wirtschaftlich tragfähige Innovationen und Fortschritte bei der Entwicklung medizinischer Versorgungsgeräte ist die Standardisierung und Kooperation über offene Plattformen unerlässlich“, betont Dekker. POSITION-II wird Wettbewerbsfähigkeit, Wachstum und Nachhaltigkeit europäischer Elektronikunternehmen sowie die industrielle Produktion intelligenter Medizintechnik der nächsten Generation für eine bessere Diagnose und Behandlung fördern.
Schlüsselbegriffe
POSITION-II, Katheter, Implantat, Verkapselung, offene Plattform, MEMS, Digitalisierung