Dehnbare Leiterplatte: Herz- und Lungenfunktionen direkt auf der Haut messen

| Redakteur: Hendrik Härter

Der Neonatologie-Gürtel im Einsatz: Mithilfe des Gürtels lassen sich die Herz- und Lungenfunktionen von Neugeborenen messen. Die zum Einsatz kommende elastische Leiterplatte besteht aus Polyurethan.
Der Neonatologie-Gürtel im Einsatz: Mithilfe des Gürtels lassen sich die Herz- und Lungenfunktionen von Neugeborenen messen. Die zum Einsatz kommende elastische Leiterplatte besteht aus Polyurethan. (Bild: Swisstom/CRADL)

Dank einer dehnbaren Leiterplatte aus Polyurethan lassen sich die Herz- und Lungenfunktionen direkt auf der Haut messen. Der Messgürtel hat die Serienreife erlangt.

Entwickler von Würth Elektronik und dem Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration haben eine elastische Leiterplatte entwickelt, die bei der Diagnostik von Neugeborenen helfen soll. Die dehnbare TWINflex-Stretch von Würth Elektronik wird in einem auf die Haut aufgelegten Messgürtel integriert. Mit dem Gürtel kann die Herz- und Lungenfunktion von Säuglingen sehr sanft und schonend, ohne Eingriffe, gemessen und in dynamischen Bildern vom Arzt beobachtet werden. Der Einsatz von Radiologie ist nicht erforderlich.

Die Leiterplatte besteht aus dem Basismaterial Polyurethans. Das üblicherweise beim Leiterplattenbau verwendete Standardbasismaterial, ein Gemisch aus Epoxidharz und Glasfaser, hat sich zwar in millionenfacher Weise in der Praxis bewährt. Da es nicht flexibel ist, grenzt es den Einsatz von Leiterplatten und damit von Elektronik jedoch ein.

Polyurethan ist dehnbar und lässt sich waschen

Vor vier Jahren begann die Abteilung Forschung und Entwicklung der Würth Elektronik in Rot am See gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut mit der Entwicklung einer Alternative: Polyurethan ist dehnbar, lässt sich zusammenfalten, zusammenknüllen und ist waschbar – sogar in der Waschmaschine, bei 30 Grad im Schonprogramm, was bei Anwendungen der Leiterplatte direkt auf der menschlichen Haut ein wichtiger Aspekt ist. Ein Anwendungsgebiet dürfte in Zukunft vor allem der Medizinbereich sein, ist Dr. Jan Kostelnik, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung von Würth Elektronik CBT, überzeugt.

Das Produkt hat Serienreife erlangt. Anwendung findet die elastische Leiterplatte jetzt in einem Messinstrument der Schweizer Firma Swisstom, um die Herz- und Lungenfunktion zu überwachen. Durch das dehnbare, hautfreundliche Material der Leiterplatte ist die Messung nicht mehr nur bei Erwachsenen, sondern auch bei Säuglingen möglich.

Die Funktionsweise des Messgürtels

Die Produkte von Swisstom basieren auf dem Prinzip der elektrischen Impedanztomographie. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) ist ein Bildgebungsverfahren für Intensivmediziner, Pneumologen und Physiotherapeuten, das Echtzeitinformationen zur regionalen Beatmung bereitstellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden muss der Patient bei der EIT nicht durch einen Sensor atmen, es kommen keine ionisierenden Röntgenstrahlen zum Einsatz und die EIT kann über mehrere Tage angewendet werden.

EIT kann daher kontinuierlich und zur Überwachung der Behandlungseffektivität in Echtzeit direkt am Patientenbett eingesetzt werden. Für Guido Schelling, COO von Swisstom, gibt es „für Neugeborene keine Alternative zur elektrischen Impedanztomographie.“

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