Januar 2017 | Einen 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 dieses Forschungsprojekt auf die Fahne geschrieben: Unter dem Namen INTAKT haben sich zwischen 2017 und 2022 18 Unternehmen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Klinikbereichen zusammengeschlossen – und auch WILDDESIGN ist an Bord.

Ziel des Innovationsclusters INTAKT war die Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung und präklinische Evaluierung einer neuen Generation von aktiven, vernetzten Implantaten. Um diese Technik entsprechend voranzubringen 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. Und gute Nachrichten gab es auch für die Projektteilnehmer – INTAKT wurde in die Liste „Ausgezeichnete Ort 2017“ der Initiative Deutschland – Land der Ideen aufgenommen.

18 Unternehmen mit einem Ziel: Nutzen für den Menschen schaffen

WILDDESIGN als eines der Mitglieder im Forschungscluster ist unter anderem für die Gestaltung der tragbaren zentralen Steuereinheit zuständig, mit der die einzelnen aktiven Implantate miteinander via Funk kommunizieren. Die Steuereinheit wird abhängig von einem der drei Einsatzgebiete – Tinnitus, Gastrointestinal und Greiffunktion am Körper des Patienten verortet. Eine  Energiemanschette versorgt die Implantate induktiv mit Energie. Besonders im Bereich Tinnitus, ist der induktive Energieträger an die Ergonomie des Kopfes angepasst. Ein Eye-Tracking-System soll die Greiffunktion unterstützen und korrespondiert mit der funktionalen und intuitiven Benutzeroberfläche – diese zu gestalten ist auch eine der zentralen Aufgaben von WILDDESIGN. Das GUI muss je nach Benutzer und Anforderung durch verschiedene Geräte zu bedienen sein und wird auch von WILDDESIGN umgesetzt. Da die Implantate kabellos durch Induktion mit Energie versorgt werden, werden die dafür erforderlichen Energieträger ebenfalls von unseren Designern mitentwickelt.
Die von Wilddesign gestaltete Homepage schafft eine detaillierte Übersicht der drei verschiedenen Anwendungsgebiete und der dazugehörigen Arbeitspakete und Projektpartner. Unter der Rubrik „work in progress“ werden aktuelle Erkenntnisse der Forschung dargestellt. Hier geht es zur Homepage.

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.

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.

-> Mehr Informationen gibt es auf der INTAKT Homepage