Multisensorik
Das flimmernde Auge
Ein erhöhter Augeninnendruck ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung eines Glaukoms (Grüner Star). Eine andere entscheidende Ursache ist die instabile Durchblutung des Augenhintergrundes. Letzteres lässt sich jedoch nur schwer untersuchen, was eine neue Multisensor-Lösung ändern soll.
Etwa 40% der Glaukompatienten haben einen normalen Augeninnendruck, das Auge aber ist empfindlich gegenüber Blutdruckschwankungen. Eine genaue Beobachtung des kardiovaskulären Systems stützt deshalb die Diagnostik und Therapie. Für die Untersuchung vaskulärer Dysregulation entwickelte dazu das CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik gemeinsam mit aviant eine multisensorische Lösung, die EKG und photoplethysmographische Parameter (PPG) zeitsynchron erfasst.
Werden Nerven- bzw. Sehzellen nicht ausreichend mit Blut versorgt, können diese geschädigt werden. Es kommt zur Degradation des Sehnervs und schließlich zu Gesichtsfeldausfällen. Dieser liegt bei Patienten mit normalem Augeninnendruck nicht selten eine sogenannte vaskuläre Dysregulation zu Grunde. Hierbei ist das Gefäßsystem nicht mehr in der Lage, sich den Anforderungen der Sauerstoff- und Nährstoffversorgung des Auges im notwendigen Maße anzupassen.
Nach heutigen Erkenntnissen ist bei Normaldruckglaukompatienten nicht nur das Auge krank, sondern möglicherweise das Herz- und Gefäßsystem des Körpers im Allgemeinen. Studien belegen, dass diese Patienten im erhöhten Maße unter Durchblutungsstörungen, z.B. in den Händen, oder unter Herzerkrankungen leiden.
Durch die zeitsynchrone Messung von EKG und PPG soll das Screening vaskulärer Dysregulation mit einer guten Sensitivität und vor allem einer sehr hohen Spezifität möglich werden. Durch die Verwendung von moderner Low-Power-Elektronik und Ressourcen schonender Technologien der Mikrosystemtechnik wurde eine Lösung geschaffen, die eine mobile Überwachung von Vitalparametern etwa im ambulanten Einsatz ermöglicht.
Das Herzstück, der PPG-Sensor zur Erfassung der Pulswelle, zeichnet sich laut den Entwicklern durch eine hohe Signalqualität und Tragekomfort aus. Versteckt in einer Otoplastik, kann der Sensor am Ohr getragen werden und ist somit für den Patienten ohne Einschränkungen auch im Alltag nutzbar. Möglich wurde dies durch die Integration eines speziellen, optischen Strahler-Empfänger-Moduls, das in Chip-in-Chip-Technologie hergestellt wird. Für die EKG-Elektroden wurden Standardkomponenten verwendet. Die erreichte Auflösung und Abtastrate von EKG sowie Plethysmogramm liegen bei je 24 Bit, 200/100 Hz.
Die Systemelektronik in den Abmessungen von 100 mm x 40 mm x 20 mm wird mit zwei AA-Batterien betrieben. Sie umfasst neben der Sensorsteuerung einen Datenlogger mit einer rausch- und driftarmen Vorverstärkung und Signalverarbeitung. Die Datenspeicherung kann wahlweise auf einer herkömmlichen SD-Card oder über eine USB-Schnittstelle auf dem PC des Mediziners erfolgen.
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