TUMcampus 2/2013 - Technische Universität München
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Forschen<br />
© Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik<br />
Die intelligente Zahnschiene diente als Erprobungsträger für die Technologieplattform<br />
für intelligente Implantate.<br />
Intelligente Implantate<br />
Die Implantate haben die Aufgabe, aus dem Körper<br />
wichtige Informationen für eine gezielte Therapie zu liefern<br />
oder gestörte Körperfunktionen zu ersetzen. Hinsichtlich<br />
der steigenden Lebenserwartung misst die moderne<br />
Medizin diesem multiparametrischen Ansatz eine<br />
immer größere Bedeutung zu. Man arbeitet dabei einerseits<br />
mit einem in den Körper implantierbaren System<br />
und auf der anderen Seite mit einem Steuergerät. Dieses<br />
kann Messdaten drahtlos empfangen, aber auch Informationen<br />
zur Steuerung von außen an das Implantat<br />
senden.<br />
Auf dem Weg zu dieser Technologieplattform für diagnostische<br />
und therapeutische Implantate entstand die<br />
Zahnschiene Sensobite TM . Sie diente als Erprobungsträger<br />
für weitere sensorische und aktorische Anwendungen.<br />
Bei der intelligenten Zahnschiene ist ein miniaturisierter<br />
piezoelektrischer Sensor in eine herkömmliche<br />
Zahnschiene integriert, der die Kieferaktivitäten des Patienten<br />
misst. Über die ergänzende Analysesoftware<br />
kann der (Zahn-)Arzt individuelle Ursachen von Bruxismus<br />
identifizieren und so eine geeignete Behandlung<br />
empfehlen, etwa eine Physiotherapie.<br />
TUM-Wissenschaftler entwickeln<br />
eine Plattform für Implantate, die<br />
Informationen über Vorgänge im<br />
Körper liefern und so helfen, die<br />
richtige Therapie zu finden – zum<br />
Beispiel gegen nächtliches Zähneknirschen.<br />
Viele Menschen knirschen nachts unwillkürlich mit den<br />
Zähnen. Dieses Bruxismus genannte Phänomen entsteht<br />
durch Aufeinanderpressen der Kieferpartien und<br />
kann neben Schäden für das Gebiss auch andere unangenehme<br />
Begleiterscheinungen wie Migräne oder<br />
Rückenschmerzen hervorrufen. Der Bruxismus ist ein<br />
sehr verbreitetes, oft stressbedingtes Gesundheitsproblem<br />
– Menschen aller Altersstufen sind davon betroffen,<br />
wissen jedoch oft nichts davon. Ihnen kann eine am<br />
Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik der<br />
TUM entwickelte Implantat-Plattform helfen – die überdies<br />
viele weitere gesundheitliche Probleme erkennen<br />
und behandeln hilft.<br />
Das System lässt sich aber nicht nur zur Diagnose nutzen,<br />
sondern ermöglicht auch ein sofortiges taktiles –<br />
mittels Vibration – oder akustisches Biofeedback über<br />
den Empfänger. Langfristig führt der Reiz zu einer Konditionierung<br />
– der Patient knirscht weniger mit den Zähnen,<br />
der Bruxismus vermindert sich.<br />
Ein weiteres, darauf aufbauendes Implantatsystem wurde<br />
im Rahmen des BMBF-Projekts »IntelliTUM« für die<br />
Tumordiagnose und -therapie entwickelt: Es misst und<br />
überträgt die Sättigung von Geweben mit Gelöstsauerstoff.<br />
Dieser Parameter ist eine Führungsgröße bei invasiven<br />
Prozessen in malignen Tumoren. Das Implantat<br />
wird direkt in den Körper am Tumor oder an Metastasen<br />
implantiert und steht über eine bidirektionale Funkverbindung<br />
im ständigen Kontakt mit einer Empfangseinheit,<br />
die die Daten an eine Leitstelle übermittelt. Es kann<br />
sowohl den Sauerstoffpartialdruck im Gewebe messen<br />
als auch Sauerstoff erzeugen.<br />
So lässt sich der Therapieerfolg kontinuierlich kontrollieren,<br />
ohne dass der Patient eine Arztpraxis aufsuchen<br />
muss. Eine integrierte Aktorik erlaubt es dem Arzt, bei<br />
möglichen Wachstumsschüben der Zellen jederzeit und<br />
frühzeitig einzugreifen.<br />
Karolin Herzog<br />
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