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INTAKT – High-Tech Forschungsprojekt zu interaktiven Mikroimplantaten startet

By Markus, 24. Januar 2017

INTAKT-MeetingEinen Tinnitus unterdrücken, Greiffunktionen der Hand wiederherstellen oder Funktionsstörungen des Verdauungstraktes therapieren – Millionen Menschen sind nach einem Unfall oder einer Erkrankung gravierend beeinträchtigt. Allein an den Folgen einer Tinnitus-Erkrankung leiden rund zehn Millionen Bundesbürger.

Diesen Menschen mittels interaktiver Mikroimplantate  zu helfen hat sich ein neues Forschungsprojekt auf die Fahne geschrieben: Unter dem Namen INTAKT haben sich 18 Unternehmen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Klinikbereichen zusammengeschlossen – und auch WILDDESIGN ist an Bord.

Ziel des Innovationsclusters INTAKT ist die Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung und präklinische Evaluierung einer neuen Generation von aktiven, vernetzten Implantaten. Um diese Technik entsprechend voranzubringen und marktreif produzieren zu können, wurde das Forschungsprojekt unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT auf insgesamt fünf Jahre angelegt. Eine völlig neue Form der Mensch-Technik-Interaktion soll es zukünftig dem Arzt erlauben, über Schnittstellen einen datensicheren Zugriff auf die Informationen zu bekommen, um die weitere Behandlung optimal auf den Patienten auszurichten, denn die Parameter und Stimulationsmodi lassen sich von außen bestimmen.

Gute Nachrichten also für die vielen Betroffenen, denn die forschenden Unternehmen versprechen sich von den  interaktiven Mikroimplantaten, dass sie in Zukunft viele Leiden mindern oder sogar beheben werden können.

 

18 Unternehmen mit einem Ziel: Nutzen für den Menschen schaffen

WILDDESIGN als eines der Mitglieder im Forschungs-Team ist unter anderem für die Gestaltung der tragbaren Steuereinheit zuständig, mit der sich die interaktiven Mikroimplantate an die jeweilige Situation des Patienten anpassen lassen. Die Steuereinheit wird abhängig von einem der drei Einsatzgebiete – Gastrointestinal, Greifen und Tinnitus – als Manschette angelegt oder über Eye-Tracking angesteuert. Die entsprechende Benutzeroberfläche soll funktional und intuitiv bedienbar sein – eine zentrale Aufgabe von WILDDESIGN. Auch die GUI des mit der Steuereinheit korrespondierenden PCs, Tablets oder Smartphones liegt im Aufgabenbereich von WILDDESIGN. Da die Implantate kabellos per Funk mit Energie versorgt werden, werden die dafür erforderlichen Spulensysteme ebenfalls von unseren Designern mitentwickelt.
INTAKT Interaktive Mikroimplantate

Einzigartig: Vernetzte Implantate kommunizieren miteinander

Der Ansatz des INTAKT-Projektes, in den kommenden Jahren ein miteinander kommunizierendes Netzwerk aus bis zu zwölf Mikroimplantaten zu entwickeln, ist bislang einzigartig. Der Vorteil: Damit ist es möglich nicht nur an einzelnen Stellen aktiv zu sein, sondern die Funktionalität größerer zusammenhängender Gewebeabschnitte und Organe in ihrer Gesamtheit zu berücksichtigen. Die vernetzten Implantate kommunizieren bei Bedarf über äußere Schnittstellen mit dem Patienten oder dem Arzt. Das Implantat-Netzwerk kann also jederzeit auf die aktuellen Bedürfnisse des Patienten ausgerichtet werden.

 

Usability der Implantate wichtig für Erfolg

Dass die Mikroimplantate in einer Operation so problemlos wie möglich eingesetzt werden können, ist eine weitere Aufgabe, der sich das WILDDESIGN Team in dem Forschungsprojekt annimmt. Hier gilt es verschiedene Aspekte zu berücksichtigen – von der Gestaltung des Implantats bis hin zum Werkzeug, mit dessen Hilfe dieses Implantat eingesetzt werden kann. Beispielsweise sollte das Implantat so gestaltet sein, dass es sich mit einer Pinzette gut halten und in die finale Position einführen lässt. Um ein Herunterfallen zu verhindern, ist es möglicherweise darüber hinaus erforderlich, einen Behälter zu entwickeln, der die empfindlichen Implantate zum einen schützt und zum anderen so angelegt ist, dass sie sich daraus gut entnehmen lassen können, wenn sie dem Patienten operativ eingesetzt werden. Der Usability dieser Technologie wird im Rahmen des Design-Entwicklungsprozesses also ein hoher Stellenwert beigemessen.

 

Folgen von Schlaganfall, Hirntumor oder Lähmung mildern

Die flexible Handhabung der interaktiven Mikroimplantate ermöglicht eine Vielzahl von Therapie-Einsätzen: Ein Schlaganfall, ein Hirntumor oder eine Querschnittslähmung können beispielweise zu einer motorischen Einschränkung führen. Durch eine funktionelle Elektrostimulation von noch intakten, aber nicht mehr vom Patienten ansteuerbaren Nerven oder Muskeln lassen sich Arm- und Handbewegungen generieren und so zentralmotorische Ausfälle teilweise kompensieren. Die intelligent vernetzten Mikroimplantate stimulieren den betroffenen Raum und machen dadurch den Einsatz des gelähmten Armes oder der Hand wieder möglich.

Auch in der Schmerztherapie verspricht sich das Forschungs-Team durch den Einsatz der Mikroimplantate Erfolge. Ob Rücken- oder Kopfschmerzen, Migräne oder auch Phantomschmerzen – das Einsatzgebiet kennt so gut wie keine Einschränkungen. Mehrere elektrische Stimulatoren lassen sich zur abgestimmten Neuromodulation an unterschiedlichen Stimulationsorten einsetzen. Die Kommunikation zwischen den Mikroimplantaten sichert die Synchronisation und damit ein optimales Management zur Unterdrückung von unterschiedlichen chronischen Schmerzen.

Elektrode-Implantate-INTAKT

links: Stimulationselektrode zum Intraoperativen Neuromonitoring (Inomed GmbH)
rechts: Implantat zur myoelektrischen Handprothesensteuerung (Fraunhofer IBMT, IIS)

 

Meinungsforschungsinstitut forsa sieht große Zustimmung für digitale Implantate

Die Möglichkeiten, die uns allen diese zukünftige Art der Therapierung bietet, sind also immens. Ebenso immens sind aber auch die Anforderungen, die die interaktiven Mikroimplantate erfüllen müssen. Da die Implantate lebenslang im Körper verbleiben sollen, ist eine optimale Bio-Kompatibilität, hohe Betriebssicherheit und eine stabile Energieversorgung ein absolutes Muss. Diese und viele weitere technische Herausforderungen stehen im Fokus des Forschungsprojekts, die große Zustimmung seitens der Bevölkerung erfährt: Laut einer aktuellen Umfrage, die das Meinungsforschungsinstitut forsa im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) durchgeführt hat, halten 84 Prozent der Bundesbürger die Forschung zu digitalen Medizinprodukten für wichtig oder sehr wichtig. 90 Prozent könnten sich sogar vorstellen, sich bei einer schwerwiegenden Erkrankung ein digitales Implantat einsetzen zu lassen.

Über das INTAKT Projekt werden wir in den kommenden 5 Jahren in regelmäßigen Abständen berichten. Seien Sie gespannt auf die Ergebnisse.

Erfolgsrezept, Wissenspool und Ideenschmiede – die Netzwerke von WILDDESIGN
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Markus schreibt über Design- und Innovationsmanagement, Kreativitätsmethoden, Medical Design und Intercultural Branding. More about...

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