Sensor überwacht Hirndruck

Duisburg – Einen Sensor, der als Dauer­implantat den Hirndruck überwacht, haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektro­nische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg gemeinsam mit zwei Industrieunternehmen entwickelt. Der Sensor erlaubt es, den Hirndruck zu messen und individuell anzupassen.

Bei einem Hydrocephalus produziert das Gehirn entweder zu viel Liquor oder dieser kann nicht ausreichend ablaufen. Die Folge: Der Druck im Gehirn steigt zu stark, es nimmt Schaden. Abhilfe schafft ein Shunt-System, das Ärzte in das Gehirn des Patienten implantieren. Dort leitet es überschüssige Flüssigkeit ab, beispielsweise in den Bauch­raum.

Herzstück dieses Shunt-Systems ist ein Ventil. Steigt der Druck über einen Schwellen­wert, öffnet das Ventil, sinkt er wieder darunter, schließt es. In seltenen Fällen kann es zu einer Überdrainage kommen. Dabei sinkt der Hirndruck zu stark. Bislang können Ärzte eine solche Überdrainage laut den Wissenschaftlern nur über aufwändige Computer- oder Magnetresonanztomographien nachweisen.

Implantieren Ärzte den neuartigen Sensor mit dem Shunt-System ins Gehirn des Patienten, können sie den Hirndruck mit einem Handlesegerät in wenigen Sekunden abrufen. Dazu hält der Arzt das Handlesegerät von außen an den Kopf des Patienten. Das Gerät sendet magnetische Funkwellen und versorgt den Sensor im Shunt darüber mit Energie – das Implantat wird eingeschaltet, misst Temperatur und Druck in der Hirnflüssigkeit und sendet diese Daten zurück zum Handlesegerät. Ist der Druck außerhalb des gewünschten Bereichs, kann der Arzt das Ventil des Shunt-Systems von außen entsprechend einstellen und es individuell an den Patienten anpassen. „Der Sensor ist ein aktives Implantat, das im Gegensatz zu einem Stent oder einem Zahnimplantat auch Messfunktionen übernimmt“, erläutert Michael Görtz, Leiter der Drucksensorik am IMS.

Der Sensor lege die Basis für die Weiterentwicklung hin zu sogenannten Theranostischen Implantaten – eine Wortschöpfung aus „Therapie“ und „Diagnostik“. „In einigen Jahren könnte der Sensor nicht nur den Hirndruck erfassen und damit eine Diagnose erstellen, sondern den Druck auch gleich selbstständig richtig einstellen und somit die Therapie übernehmen“, sagte Görtz.

hil