Mit Sensoren dem Sodbrennen auf der Spur

Sodbrennen entsteht, wenn der untere Schließmuskel der Speiseröhre nicht richtig funktioniert – Magensäure fließt dann zurück in die Speiseröhre. Bei unklarem Krankheitsbild wird mit Hilfe von Sensoren die Funktion der Speiseröhre unter die Lupe genommen.

Die Professur Mikrosystem- und Gerätetechnik der TU Chemnitz ist an der Entwicklung neuartiger Drucksensoren beteiligt. „Wir hoffen, dass diese Sensoren Untersuchungen der Speiseröhre – sowohl bei Sodbrennen als auch bei anderen Störungen – erheblich schneller, genauer sowie weniger unangenehm machen“, so Prof. Dr. Jan Mehner, Inhaber der Professur. Die Untersuchungen von Störungen der Beweglichkeit der Speiseröhre und des unteren Schließmuskels haben in den vergangenen Jahren besondere Bedeutung erlangt, seitdem bekannt ist, dass die Refluxkrankheit ein Risikofaktor für Krebserkrankungen ist. Die Refluxkrankheit ist eine Entzündung der Speiseröhre, die durch einen längerfristigen Rückfluss von Magensäure entstehen kann.

Stichwort bei der geplanten Entwicklung ist HRM – High Resolution Manometrie. Dies ist ein Verfahren zur äußerst präzisen Messung von Drücken in der Speiseröhre. Dabei werden an sehr vielen Stellen Messungen durchgeführt, was derzeit nur mit großem Aufwand möglich ist. Der zu entwickelnde Sensor hat die Form eines Katheters, der in Hohlorgane eingeführt werden kann. Er besteht aus einer schlauchförmig ummantelten optischen Faser, die Veränderungen des Drucks auf ihrer gesamten Länge genau messen und lokalisieren kann.

„Wir sind hier an der Professur für die Simulation, die Berechnung, die Dimensionierung und den Entwurf des Sensorkatheters zuständig“, berichtet Projektmitarbeiter Sebastian Voigt. Außerdem bauen die Chemnitzer Wissenschaftler einen Prüfstand auf, mit dem sie den fertigen Sensorkatheter untersuchen. Hier führen sie die Charakterisierung hinsichtlich messtechnischer, medizinischer und mechanischer Aspekte durch; messen also beispielsweise wie empfindlich der Sensor auf Druck und Temperatur reagiert oder seine mechanische Festigkeit. Der zu entwickelnde Sensor soll im Gegensatz zum derzeitigen Stand der Technik nach einem optischen Funktionsprinzip arbeiten: „Wir möchten eine höhere örtliche Auflösung erreichen, den Aufwand beim Einsatz der Manometrie erheblich reduzieren und erstmals eine praktikable Langzeitmessung ermöglichen“, so Voigt.

Das Projekt wird von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen mit insgesamt rund 660.000 Euro über eine Laufzeit von zwei Jahren gefördert. Start war am 1. Februar 2008. Die Projektleitung liegt bei der Professur Mikrosystem- und Gerätetechnik; Kooperationspartner sind das Institut für Photonische Technologien in Jena und das Kunststoff-Zentrum in Leipzig. Die medizinische Begleitung des Projekts liegt bei der Berliner Charité, den Diakoniekliniken Frankfurt/Main und dem Klinikum Chemnitz, wo mit Dr. Andreas Teubner einer der Projektinitiatoren tätig ist. Mit dem Klinikum Chemnitz arbeitet die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereits seit Längerem zusammen – Mitarbeiter der Klinik halten hier Vorlesungen. In diesem Semester stehen „Medizinische Grundlagen der Mikrosystemtechnik und Informationstechnik“

auf dem Plan.

Weitere Informationen erteilt Sebastian Voigt, Professur Mikrosystem- und Gerätetechnik, Telefon 0371 531-35521, E-Mail sebastian.voigt@etit.tu-chemnitz.de