EKG zum Überstreifen

15. September 2006
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T-Shirt anziehen, Herztätigkeit messen und aufzeichnen. So einfach kann ein EKG funktionieren - der Patient muss nicht mehr aufwändig verkabelt werden. High-Tech-Klamotten für die Medizin sind auf dem Vormarsch.

Die Tüftler aus dem Alpenland setzten schon immer auf Finesse.Doch im Vergleich zu vergangenen Zeiten, in denen Uhren und Chronometerzum Symbol Schweizer Technikkunst avancierten, erobern in Zukunftwomöglich High-Tech Kleider für den medizinischen Einsatz die Herzender Patienten – und versprechen einen Milliardenmarkt.

Denn intelligente und funktionelle Textilien sollen eines Tagesnicht nur Wirkstoffe in zuvor definierter Menge abgeben. Sie sind schonheute in der Lage, wichtige Überwachungsfunktionen zu übernehmen -beispielsweise in Form eines tragbaren EKG.

Zusammen mit Partnern aus der Sportbekleidungs- undStickereiindustrie entwickelten Forscher um Markus Weder von derMaterialforschungsanstalt EMPA ein T- Shirt aus leitfähigen Fasern. DerClou: Über das T-Shirt, das eng am Körper anliegt, sind verschiedenetextile Elektroden verteilt. Diese wurden mit einer speziellenStickereitechnik appliziert und sind in der Lage, die Herzaktivitätendes Patienten aufzuzeichnen. Die registrierten Informationen wiederumwerden an einen Mikrochip weitergeleitet, der die Daten mittelsFunksignal zu einem tragbaren Diagnosegerät sendet.

“Damit können die Signale eines Elektro-Kardiogramms (EKG)drahtlos erfasst werden, um etwa Herzpatienten langfristig zuüberwachen. Um Probleme mit dem Herzen korrekt zu diagnostizieren, aberauch um Sportler während und nach ihren “Exploits” zu kontrollieren,ist ein lückenloses EKG über einen längeren Zeitraum hinwegunerlässlich”, argumentierte die EMPA bei der Vorstellung deseinzigartigen Projekts – und gewann mit der innovativen Idee prompt dendiesjährigen, mit 10.000 Schweizer Franken dotierten KTIMedtech-Awards.

Enormes Anwendungspotenzial

Der Preis ist heiß. Denn funktionelle Textilien, zu denen WedersT-Hirt auch gehört, versprechen einen gigantischen Markt. Ob textileMaterialien mit Formgedächtnis für Implantate, ob sich selbstverknüpfende Fäden, nanobeschichtete Wundauflagen oder ob Shirts mitintegrierter Elektronik zur Überwachung essentieller Körperfunktionen -die Liste der potenziellen Anwendungen lässt sich nahezu endlosweiterführen.

Kein Wunder, dass sich auch jenseits der Schweizer Alpen, inDeutschland, die Branche bewegt. Während viele Textilhersteller überBilligware aus China plagen, steigt die Republik in Punkto High-TechKlamotten nahezu unbemerkt zum Weltmarktführer auf. So gehen rund 40Prozent der hierzulande hergestellten Textilien bereits in den SektorTechnischer Textilien – Tendenz steigend.

Davon sind wiederum rund 13 Prozent Medizin- undHygienetextilien, “denen für die kommenden Jahre besonderes Wachstumprognostiziert wird”, wie die Gesellschaft für Innovation undWissenstransfer des Freistaates Bayern, Bayern Innovativ, unlängstattestierte. Über eine eigens dazu etablierte Netzwerk-Plattformkooperieren daher die Macher aus Deutschland mit Experten aus derrestlichen Welt: Das “Netzwerk Textile Innovation” umfasst mittlerweilerund 800 Firmen und Institute aus 11 Ländern. Das Potenzial der neuenTextilien erkannten auch Wissenschaftler der EuropäischenWeltraumagentur ESA. Schon vor einigen Jahren Jahres trafen sich aufEinladung der Weltraumelite rund 100 Forscher der Textilbranche mitKollegen aus der Biomedizin und der Informationstechnologie (IT) imfranzösischen Lille zum Brainstorming. Zuvor hatte die EuropäischeKommission zum Workshop geladen und in den smarten Textilien einen “Wegzur Erhaltung der Gesundheit in Europa” erkannt. Nicht ohne Grund, wieeinige Beispiele aus der Praxis zeigen.

Schon heute können

  • mit Sensoren ausgestattete “Mammagoose-Pyjamas” für Kleinkinder und Säuglinge vor dem plötzlichen Kindstod warnen
  • spezielle “Life Belts”, die Frauen während der Schwangerschaft tragen, bei Unregelmäßigkeiten des Ungeborenen Alarm schlagen
  • eigens dazu hergestellte Jacken die vitalen Körperfunktionen des Trägers überwachen
  • sogenannte SMA Textilstents mittels integrierter Messchips den Blutfluss durch die künstlichen Blutgefäß-Erweiterungen messen

Wie vielschichtig die biomedizinische Kleidung zum Einsatz kommt, zeigtdas Beispiel des Münchner Chipspezialisten Infineon: Als Alternative zuAkkus forschte der High-Tech Konzern an Thermogeneratoren, die dieKörperwärme des Trägers zur Stromerzeugung nutzen. Mittlerweileentstand aus dem gemeinsamen Forschungsprojekt zwischen Infineon unddem Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) in Freiburgüber ein spinn off eine eigene Firma – Micropelt. Dort tüftelnWissenschaftler jetzt an der Optimierung der High-Tech Anzüge.

Auf diese Weise ließen sich irgendwann nicht nur medizinischeÜberwachungs-T-Shirts ohne äußere Stromversorgung herstellen. Mankönnte auch Weltraumanzüge schneidern die Körperwärme in Stromumwandeln – dank biomedizinischer, intelligenter Kleidung wärenAstronauten bei Weltraumspaziergängen in Zukunft ihre eigenenEnergieversorger.

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