Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tarnkappe für Hörgeräte und Implantate

03.02.2014
Mikrosysteme sind das Herzstück von tragbaren Hörgeräten oder Implantaten. Forscher entwickeln ein miniaturisiertes und energiesparendes Funkmikrosystem, das solche Medizinprodukte kleiner, komfortabler und effizienter macht.

Vogelgezwitscher im Garten lauschen, sich mit Freunden und Bekannten unterhalten: Für Menschen mit beeinträchtigtem Hörvermögen ist das nicht selbstverständlich. Sie nehmen insbesondere höhere Töne nicht mehr wahr und haben Schwierigkeiten, Gesprächen zu folgen.


Insgesamt 19 Bauteile (linke Seite) packen die Forscher von Fraunhofer in ihr Mikrosystem (rechte Seite). Miniatur-Antennen, integrierte Schaltkreise und Hochfrequenzfilter finden auf 4x4x1 Kubikmillimetern Platz.
© Fraunhofer IZM

Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO gehört Schwerhörigkeit in den Industrienationen zu den sechs häufigsten Erkrankungen. In Deutschland muss etwa jeder fünfte Bundesbürger über 14 Jahren wegen Schwerhörigkeit behandelt werden. Oftmals bringt nur ein Hörgerät die verlorenen Töne zurück und macht es möglich, wieder ein normales Alltagsleben zu führen. Meist wird das Gerät hinter dem Ohr getragen. Einige Ausführungen lassen sich sogar direkt ins Ohr einsetzen.

Fraunhofer-Forscher entwickeln im EU-Projekt WiserBAN ein neues Mikrosystem. Es soll Hörgeräte künftig so klein machen, dass sie völlig unsichtbar im Ohr verschwinden. Auch für Implantate, Herzschrittmacher oder Insulinpumpen ist die Technologie geeignet. Das System kommt dabei mit einem Bruchteil der Energie aus, die herkömmliche Geräte verbrauchen. Lästige Batteriewechsel werden so auf ein Minimum reduziert.

»Im Idealfall sollte der Patient über einen längeren Zeitraum gar nicht mehr daran denken, dass er ein Hörgerät trägt«, so Dr. Dionysios Manessis vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin.

19 Bauteile verpackt in einem Mikropaket

Mit nur 4x4x1 Kubikmillimetern ist das neue Mikrosystem fünfzigmal kleiner als aktuelle Modelle für BAN-Anwendungen (Body Area Network) – Elektronik, die direkt am Körper getragen wird. Um das zu erreichen, haben die Projektpartner zunächst besonders kleine Bauteile entwickelt, etwa neuartige Miniatur-Antennen, integrierte Schaltkreise oder Hochfrequenzfilter. Die Forscher des IZM sind dafür zuständig, alle verwendeten Bauteile – insgesamt 19 Stück – platzsparend auf einem Modul unterzubringen.

»Das ist eine echte Herausforderung, da die Komponenten alle unterschiedlich groß und dick sind. Mit Hilfe unterschiedlichster Einbetttechnologien ist es uns jedoch gelungen, alle Bauteile auf kleinstem Raum zu verstauen – wie in einem Paket«, erklärt Manessis. Von außen betrachtet ist von den Einzelbauteilen nichts mehr zu sehen. Doch das ist noch nicht alles: Die Berliner »Verpackungskünstler« haben ein modulares 3D-Stapelkonzept entworfen, mit dem sich zusätzlicher Platz einsparen lässt. Das bedeutet, sie integrieren die Bauteile in mehreren kleineren Modulen und stapeln diese dann übereinander.

Darüber hinaus entwickeln die Projektpartner spezielle Antennen und Funkprotokolle. Diese übermitteln wichtige Parameter – etwa Puls, Blutdruck oder Glukosewerte – direkt an das Tablet oder Smartphone des behandelnden Arztes. Dabei kommt das WiserBAN-Funksystem ohne eine Relay-Station aus – ein zusätzliches Gerät, das der Patient bisher am Körper tragen muss, um die Kommunikationsreichweite zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil: Die im Projekt entwickelten Funkprotokolle basieren auf den wenig störanfälligen Standards IEEE 802.15.4 und 802.15.6. Bei herkömmlichen Geräten erfolgt die Kom- munikation meist über Bluetooth, wo es oft zu Interferenzen mit anderen Geräten kommt.

Auch das Energiemanagement wollen die Projektpartner optimieren: Im Fall von Hörgeräten, die hinter dem Ohr getragen werden, kommt der Strom von einer 180mAh-Batterie (Milliamperestunden). Sie muss nach rund zwei Wochen gewechselt oder wiederaufgeladen werden. Ziel ist es, den Energieverbrauch des Systems auf cirka ein Milliwatt (mW) zu minimieren und so eine Betriebsdauer von bis zu 20 Wochen zu erreichen.

Auf Basis der neuen Technologie sollen künftig komfortablere und zuverlässigere Produkte für die Gesundheitsfürsorge entstehen – vom Langzeit-EKG bis hin zur Insulinpumpe. Aber auch bei Implantaten und Herzschrittmachern könnte das Mikrosystem zum Einsatz kommen.

Dr. Dionysios Manessis | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Februar/tarnkappe-fuer-hoergeraete.html

Weitere Berichte zu: Bauteile Hörgerät IZM Implantat Modul Ohr Schwerhörigkeit digitale Tarnkappe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Wird Telemonitoring zur Routineversorgung bei Herzinsuffizienz?
02.07.2020 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Gesundheit zum Anziehen
30.06.2020 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Sanfter Wandkontakt – das passende Szenario für ein Fusionskraftwerk

Quasikontinuierliche Leistungsabfuhr als wandschonende Methode an ASDEX Upgrade entwickelt

Eine aussichtsreiche Betriebsweise für das Plasma eines späteren Kraftwerks wurde jetzt an der Fusionsanlage ASDEX Upgrade im Max-Planck-Institut für...

Im Focus: Gentle wall contact – the right scenario for a fusion power plant

Quasi-continuous power exhaust developed as a wall-friendly method on ASDEX Upgrade

A promising operating mode for the plasma of a future power plant has been developed at the ASDEX Upgrade fusion device at Max Planck Institute for Plasma...

Im Focus: Physiker blicken mit Pikoskope in das Innere der atomaren Materie

Wissenschaftlern aus den Arbeitsgruppen von Professor E. Goulielmakis vom Institut für Physik der Universität Rostock und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching ist es zusammen mit Mitarbeitern des Institutes für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking gelungen, ein neuartiges Lichtmikroskop (Picoscope) mit einer Auflösung von einigen zehn Pikometern zu entwickeln. Sie berichten im Journal „Nature“ jüngst, wie es gelungen ist Bilder zu erstellen, die zeigen, wie sich die Elektronenwolke im Kristallgitter von Festkörpern auf die Atome verteilt. Die Experimente ebnen den Weg zur Entwicklung einer neuen Klasse von laserbasierten Mikroskopen.

Seit der Erfindung des Lichtmikroskops durch Antonie van Leeuwenhoek im 17. Jahrhundert ist der Menschheit eine neue Welt im mikroskopisch Kleinen aufgegangen....

Im Focus: Neues Verfahren ermöglicht Lithiumabbau in Deutschland

Ob Netzspeicher, Elektromobilität oder tragbare Elektronik – Lithiumionen-Akkus sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion werden jedes Jahr Millionen Tonnen Lithium gefördert – bislang allerdings fernab von Deutschland. Eine Erfindung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) könnte nun aber auch hierzulande einen wirtschaftlichen Abbau ermöglichen. Lithium soll dabei minimalinvasiv in Geothermieanlagen aus den Tiefengewässern des Oberrheingrabens gefördert werden.

Ob Netzspeicher, Elektromobilität oder tragbare Elektronik – Lithiumionen-Akkus sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion werden jedes...

Im Focus: Bunter Barcode wird ISO-Standard

Fraunhofer SIT bringt alternativen Barcode in die Normung: Weltweit einheitliche Regeln für Datenaustausch und Praxiseinsatz

JAB Code, der bunte Barcode des Fraunhofer-Instituts für Sichere Informationstechnologie SIT, ist auf dem Weg zum internationalen ISO-Standard. JAB Code – Just...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungen

Virtuelles Meeting mit dem BMBF: Medizintechnik trifft IT auf der DMEA sparks 2020

17.06.2020 | Veranstaltungen

Digital auf allen Kanälen: Lernplattformen, Learning Design, Künstliche Intelligenz in der betrieblichen Weiterbildung, Chatbots im B2B

17.06.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Sanfter Wandkontakt – das passende Szenario für ein Fusionskraftwerk

02.07.2020 | Energie und Elektrotechnik

Hygiene auf hohem Niveau: Mobiler Reinigungsroboter für die Produktion

02.07.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics