Kurzfassung

Mit dem prognostizierten Anstieg der Lebenserwartung ist ebenfalls eine Zunahme demenzieller Erkrankungen der Bevölkerung in Deutschland zu erwarten. Die frühzeitige Diagnose und die damit verbundene frühzeitige Behandlung dieses neurodegenerativen Krankheitsbildes gewinnt daher immer stärker an Bedeutung. Die Erforschung der Demenz erfolgt hauptsächlich am Mausmodell. Neben anderen zu messenden Parametern spielt die Aufzeichnung des EEGs eine Schlüsselrolle. Die EEG-Signale werden dabei von...
Mit dem prognostizierten Anstieg der Lebenserwartung ist ebenfalls eine Zunahme demenzieller Erkrankungen der Bevölkerung in Deutschland zu erwarten. Die frühzeitige Diagnose und die damit verbundene frühzeitige Behandlung dieses neurodegenerativen Krankheitsbildes gewinnt daher immer stärker an Bedeutung. Die Erforschung der Demenz erfolgt hauptsächlich am Mausmodell. Neben anderen zu messenden Parametern spielt die Aufzeichnung des EEGs eine Schlüsselrolle. Die EEG-Signale werden dabei von mindestens 8 Elektroden an der Schädeloberfläche abgeleitet, verstärkt und aufgezeichnet. Da mit den Tieren auch Verhaltensuntersuchungen durchgeführt werden, sollte das Messsystem extrem klein und implantierbar sein, um den natürlichen Bewegungsfreiraum nicht zu beeinträchtigen. Kommerzielle Systeme mit diesen Eigenschaften sind auf dem Markt nicht verfügbar.

Das Ziel dieser technischen Entwicklung ist ein miniaturisiertes Telemetriesystem zur Implantation bei Mäusen mit folgenden Eigenschaften:

• Mindestens 8 Eingangskanäle mit variabler Verstärkung und Offseteinstellung
• Mindestens 2 Ausgangskanäle
• Messung der Körperkerntemperatur
• Messung der Bewegungsaktivität
• Induktive Stromversorgung
• Telemetrische, bidirektionale Datenübertragung und Systemkontrolle

Das Implantat beinhaltet zwei wesentliche Komponenten. Einen kommerziellen Miniatur-Transceiver-IC und einen speziell für diese Anwendung entwickelten ASIC, in dem die gesamte analoge Datenerfassung, sowie die digitale Umsetzung erfolgen. Die Verwendung des ASICs ermöglicht eine erhebliche Miniaturisierung des Implantats.

Das Gesamtsystem besteht aus den folgenden Teileinheiten:

• Implantierbares Telemetriesystem mit Ableitelektroden
• USB-Stick zum Empfangen und Senden
• PC-Software zur Systemkontrolle, sowie zur Datenaufzeichnung und –analyse

Die einzelnen Arbeitsmodule des Projektes erfordern sehr spezielle Fachkenntnisse, sowie ein besonders hohes Potential an Forschungs-, Entwicklungs- und Herstellungsmöglichkeiten. Aus diesem Grund wird dieses Projekt von einer Kooperation aus drei Partnern bearbeitet:

• mfd diagnostics, Wendelsheim
• Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen IIS, Erlangen
• Institut für Physiologie und Pathophysiologie, Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
 


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