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Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad KrozingenUniversitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

VITAMON / OPT4LIFE

Forschung

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Modell einer Sensoreinheit

Die kontinuierliche Überwachung von Vitalparametern wie Blutdruck, Puls und Sauerstoffsättigung gewinnt für die steigende Anzahl von Patienten mit chronischen Herz- und Gefäßerkrankungen (z.B. Bluthochdruck) zunehmend an Bedeutung. Zusätzlich zu dem medizinischen Nutzen kann ein innovatives mobiles Monitoringsystem maßgeblich dazu beitragen, den zu erwartenden drastischen Kostenanstieg im Gesundheitswesen einzudämmen.

Für die kontinuierliche Überwachung des Blutdrucks und der Sauerstoffsättigung existieren bislang noch keine implantierbaren Lösungen, die nicht eine intensivmedizinische Betreuung verlangen oder die Gefahr von Thrombose bergen. Extrakorporale Methoden zur Erfassung der Vitalparameter sind nicht zum Dauermonitoring im Alltag geeignet.

Die Idee einer Dauerüberwachung kardiovaskulärer Parameter besteht darin, dass im Körper durch einen um ein Blutgefäß gelegten hochelastischen Ring – deutlich elastischer als die Arterienwand selbst – mit integrierter Sensorik die Daten erfasst werden.

Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines implantierbaren Mikrosystems, das die genannten Parameter durch eine integrierte Sensoreinheit zugänglich macht. Die Methode wird ein kontinuierliches Messen ermöglichen, so dass der Patient in seiner täglichen Lebensführung nicht eingeschränkt ist, wie dies häufig bei Monitoringsystemen außerhalb des Körpers der Fall ist.

Die Blutdruckbestimmung soll über die Erfassung der Pulswellenlaufzeit (PTT) erfolgen, für die Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung soll die Methode der Pulsoxymetrie mit zusätzlichen Lichtwellenlängen zum Einsatz kommen.

Mitarbeiterinnen

  • Projektleiterin: Dr. Katharina Förster, Tierärztin,
  • Dr. Heidi Cristina Schmitz, Tierärztin,
  • PD Dr. Claudia Heilmann, Ärztin und Molekularbiologin
  • Karin Wittmann, Tierärztin

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Mikrosystemtechnik, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Lehrstuhl für Mikroptik

Förderung

  • Landesstiftung Baden-Württemberg (2008-2012)
  • DFG (2010-2014)

Publikationen

Implantable acceleration plethysmography for blood pressure determination.
Theodor M, Ruh D, Forster K, Heilmann C, Beyersdorf F, Zappe H, Seifert A.
Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013;2013:4038-41.

Subcutaneous blood pressure monitoring with an implantable optical sensor.
Theodor M, Ruh D, Fiala J, Förster K, Heilmann C, Manoli Y, Beyersdorf F, Zappe H, Seifert A.
Biomed Microdevices. 2013;15:811-20.

Determination of vessel wall dynamics by optical microsensors.
Ruh D, Sherman S, Theodor M, Ruhhammer J, Foerster K, Heilmann C, Beyersdorf F, Zappe H, Seifert A.
Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012;2012:2359-62.

Arterial strain measurement by implantable capacitive sensor without vessel constriction.
Ruhhammer J, Ruh D, Foerster K, Heilmann C, Beyersdorf F, Barker A, Jung B, Seifert A, Goldschmidtboeing F, Woias P.
Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012;2012:535-8.

An implantable optical blood pressure sensor based on pulse transit time.
Fiala J, Bingger P, Ruh D, Foerster K, Heilmann C, Beyersdorf F, Zappe H, Seifert A.
Biomed Microdevices. 2013;15:73-81.

Development of an implantable pulse oximeter.
Reichelt S, Fiala J, Werber A, Förster K, Heilmann C, Klemm R, Zappe H.
IEEE Trans Biomed Eng. 2008;55:581-8.

Dr.-Barbara-Mez-Starck-Forschungslabor

Leiter der Forschung und Laborleitung

Dr. rer. nat. Philipp Julian Köster, MBA
Tel. 0761-270-72200
E-Mail: philipp.julian.koester@universitaets-herzzentrum.de

 

Besucheradresse:

Dr.-Barbara-Mez-Starck-Forschungslabor

Elsässer Str. 2n, Gebäude 0

79110 Freiburg

Experimentelle Forschung

Dr. Philipp Julian Köster, MBA
Tel. 0761-270-72200
E-Mail: philipp.julian.koester@universitaets-herzzentrum.de

Klinische Forschung

Gabriele Lechner
Telefon: 0761 270-61960
E-Mail: gabriele.lechner@universitaets-herzzentrum.de