Überwachungssensoren im Hirn

Eine langsame Zunahme des Hirndrucks kann Demenz auslösen und das Hirn zerstören. Implantierte Überwachungssensoren im Hirn sollen Abhilfe schaffen

St. Ingbert - Bis heute ist unklar, warum bei manchen Menschen der Druck im Gehirn plötzlich ansteigt. Besser bekannt sind die Folgen: Die Durchblutung wird gestört und auf Dauer können, wie bei einem Schlaganfall, Teile des Gehirns absterben. So entwickelt sich schleichend eine Demenz. Experten schätzen, dass in Europa fünf bis zehn Prozent aller Demenzerkrankungen auf die Druckerhöhung im Gehirn zurückzuführen sind.

Die Diagnose ist allerdings schwierig. Menschen mit erhöhtem Risiko, an einem Hirndruck-Anstieg zu erkranken, müssen bis heute intensivmedizinisch betreut werden. Von außen wird ein Sensor durch die Schädeldecke bis zum Hirn geführt. Der Patient bleibt über Kabel mit der Messapparatur verbunden. Da der Druck im Gehirn schwankt, lässt sich die Krankheit nur nach einer längeren Messung sicher diagnostizieren. Die Patienten müssen deshalb oft für mehrere Tage oder gar Wochen in der Klinik bleiben.

Korrodierende Prototypen

Medizingeräteentwickler arbeiten schon länger an einem Hirndrucksensor, der ohne Kabel auskommt und sich von außen über Funk auslesen lässt. Bis heute gibt es auf dem Markt aber kein etabliertes Produkt für eine Langzeitimplantation, denn die Sensoren haben stets dasselbe Problem: Ihre Hülle, die bislang meist aus biologisch verträglichem Kunststoff gefertigt wurde, lässt Feuchtigkeit durch, die den Sensor in wenigen Tagen oder gar Stunden zerstört.

Im Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) wurde nun ein kleiner Sensor aus hochwertigem Metall entwickelt, der laut Angaben der Forscher tatsächlich abdichtet. Von außen ähnelt der Sensor einer dicken Knopfzelle. Er ist nur etwa einen Zentimeter hoch und zwei Zentimeter breit und soll in Zukunft noch weiter verkleinert werden. In seinem Innern ruht ein Drucksensor aus Silizium wie man ihn heute auch für anspruchsvolle Messaufgaben in Autos einsetzt.

Keine weitere Operation nötig

"Der Deckel der kleinen Metalldose ist aus einer beweglichen Metallmembran gefertigt, die auf Druckänderungen im Gehirn reagiert", erläutert Projektleiter Thomas Velten - Leiter der Abteilung Biomedizinische Mikrosysteme am IBMT - das System. Dieser Druck wird auf den Siliziumchip im Inneren übertragen. Über einen kleinen Funkimpuls wird der Messwert dann nach draußen zum Messgerät gesendet. "Der Patient muss nicht mehr stationär untergebracht werden, sondern kommt nur kurz zur Messung in die Klinik", erklärt Velten.

Der Sensor wird dann in Sekundenschnelle von außen ausgelesen. Er kommt ohne Batterie aus, da man ihn durch das Lesegerät aktiviert. So kann der Patient ihn über viele Monate oder gar mehrere Jahre tragen, ohne dass eine weitere Operation nötig ist, betonen die Entwickler (red, derStandard.at, 31.10.2012).