Volkskrankheit Arterienverkalkung – bessere Behandlung durch intelligente Katheter vom Fraunhofer IPMS

Intelligente Katheter ausgestattet mit der CMUT-Technologie des Fraunhofer IPMS sollen dem Arzt zukünftig seine Arbeit erleichtern, mehr Features bieten und den medizinischen Eingriff sicherer machen.
Quelle: © Philips
07.09.2018 Arterienverkalkung ist das häufigste aller Gefäßleiden. Die Verengung der Arterien bewirkt einen verminderten Blutzufluss zu Organen und Körperteilen – Herzinfarkt oder Schlaganfall können die Folge sein. Um verengte oder verschlossene Blutgefäße zu weiten, muss sich der Patient einer Operation unterziehen, bei der der Arzt einen Katheter über eine Schlagader in das arterielle Gefäßsystem einführt und die Verengung durch einen Ballon oder Stent wieder aufdehnt.

Die meisten dieser Eingriffe können mit minimal-invasiven Verfahren durchgeführt werden, die durch intelligente bildgebende und sensorische Katheter unterstützt werden. So kann der Arzt zu jedem Zeitpunkt der Behandlung genau sehen, wo sich der Katheter im Gefäßsystem befindet.

Um dem Arzt zukünftig seine Arbeit zu erleichtern und den Eingriff sicherer zu machen, forscht das Fraunhofer IPMS im jüngst gestarteten Projekt „POSITION-II“ an intelligenten Kathetern. Ziel ist es, medizinische Instrumente mit besserer Funktionalität auszustatten, so dass sie kompakter und kostengünstiger sind und einfacher bedient werden können. Die technologische Grundlage dafür bilden mikromechanische Ultraschallwandler.

Derzeit basieren Ultraschallwandler für die medizinische Bildgebung vor allem auf dem piezoelektrischen Effekt für die Signalerzeugung und -auswertung. Dazu werden spezielle Piezo-Materialien genutzt, die den großen Nachteil haben, dass sie toxisch wirken können. Außerdem sind sie schwierig herzustellen und deshalb sehr teuer. Die Technologie des Fraunhofer IPMS umgeht diese Nachteile, indem sie für den Aufbau von Ultraschallwandlern MEMS-Strukturen sogenannte MUT-Bauelemente nutzt. So wird eine kompakte Aufbauform und damit verbunden eine höhere Miniaturisierung erreicht. Durch die Integrationsfähigkeit in CMOS-Prozesse in einer speziellen Technologie (als Post-CMOS-Modul) ist eine weitaus günstigere Fertigung als bei piezo-basierten Ultraschallwandlern möglich. Ein weiteres Plus ist die erreichbare höhere Frequenz und die damit verbundene bessere Auflösung, die eine genauere Analyse in der medizinischen Bildgebung erlaubt.

Weitere Informationen zum Verbundprojekt »POSITION-II« sind unter www.position-2.eu zu finden.

Kontakt: Romy Zschiedrich, Fraunhofer IPMS
info@ipms.fraunhofer.de