Im Blickpunkt

Arbeit von MIntEye-Wissenschaftlern in Ilmenauer Forschungsprojekt vergoldet

Auf der Internationalen Erfindermesse iENA in Nürnberg haben zwei InnoProfile-Mitarbeiter, gemeinsam mit Kollegen von der Technischen Universität Ilmenau, eine Goldmedaille erhalten. Ihre Erfindung ist ein neuartiger EEG-Elektroden-Halter nach dem Vorbild von Schneckententakeln. "Mechatronisches System zum Platzieren biomedizinischer Sensoren", so heißt das System, das die Diplom-Ingenieure Stefan Griebel, Sascha Klee (MIntEye) und Patrick Beßler (MIntEye) sowie Prof. Lena Zentner und Prof. Jens Haueisen entwickelt haben.

Die glücklichen Gewinner [v. l. n. r.]: Stefan Griebel (Fachgebiet Getriebetechnik, TU Ilmenau), Sascha Klee (MIntEye) und Patrick Beßler (MIntEye).

Bislang ist es ein großes Problem, biomedizinische Sensoren für Messungen an den menschlichen Körper heranzuführen. Ein Problem, das noch völlig unzureichend gelöst ist. Beispielsweise werden zur Messung von Gehirnströmen bei der Elektroenzephalographie (EEG) die Elektroden seit über 70 Jahren manuell angebracht. Alle Versuche, technische Mechanismen wie Schrauben, Federn oder Magnete zum automatischen Annähern der Elektroden zu nutzen, sind fehlgeschlagen. Das gilt auch für Sensoren, die für andere medizinische Messungen am menschlichen Körper benötigt werden.

Goldwert: Die EEG-Haube mit dem neuartigen Elektrodenhalter.

Die Forscher der TU Ilmenau haben nun eine erste innovative Lösung dieses Problems gefunden. Möglich wurde dies durch die Nutzung von Synergien. Die Erfahrung des Institutes für Biomedizinische Technik und Informatik (BMTI) auf dem Gebiet des EEG und der trockenen Elektroden sowie die Kenntnis des Fachbereichs Getriebetechnik auf dem Gebiet der nachgiebigen Mechanismen haben sich hier sehr gut ergänzt. Gemeinsam schufen die Wissenschaftler eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die Sensoren zur Erfassung und Überwachung bioelektrischer Signale problemlos an das biologische Objekt gehalten, ja sogar zugestellt und manipuliert werden können. Grundlage der Idee ist ein bionischer Ansatz aus der Natur. Nach dem Vorbild von Schneckententakeln wird derzeit in Ilmenau ein ganz neues Platzierungsverfahren für biomedizinische Sensoren entwickelt. Der EEG-Elektroden-Halter ist eine erste konkrete Umsetzung dieses Verfahrens am Beispiel der Gehirnstrommessung. Er bietet Platz für über 150 Elektroden.

Dass das System tatsächlich funktioniert, haben die Wissenschaftler an einem Demonstrationsmodell nachgewiesen. Die trockenen EEG-Elektroden wurden mittels druckluftgesteuerter Mechanismen automatisch an die Kopfhaut herangeführt und gehalten. Die Gesamtkonstruktion ist sehr biegsam, ähnlich wie Schneckententakel. Dem natürlichen Original nachempfunden, bestehen die EEG-Halter aus Elementen, die aus biomedizinischem Silikon unterschiedlicher Härte hergestellt wurden. Dadurch konnten die Forscher die benötigte Flexibilität an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine erreichen. Auf diese Weise können in Zukunft die Nachteile gegenwärtiger EEG-Lösungen vermieden werden. Beispielsweise entfallen die lange Vorbereitungszeit und die Verwendung von Elektrolytpaste. So können Patienten in der Klinik und Probanden in der Grundlagenforschung bei Untersuchungen entlastet werden. Das System ist außerdem vielfach verwendbar. Es eröffnet nicht nur neue Möglichkeiten für Sensorapplikationen am Körper, sondern auch in Bereichen wie der Robotik oder der Greifertechnik.



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