EKG per Pflaster: Europäisches Verbundprojekt APPLAUSE erfolgreich abgeschlossen
Forscher am Fraunhofer IZM haben zusammen mit 31 Partnern aus Industrie und Forschung ein dehnbares und kabelloses Pflaster entwickelt, mit dem diagnostisch relevante Herzüberwachung in den Alltag gebracht werden kann. Damit lässt sich die Zahl stationärer Untersuchungen für Risikopatienten reduzieren.
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Mit Smartwatches die eigene Fitness zu tracken, gehört für viele Menschen zum Alltag. Mit einem Blick aufs Smartphone erkennt man Puls, Schrittanzahl, Schlafqualität oder sogar den Herzrhythmus. Solche Angaben zur Herzgesundheit können nun durch weitaus komplexere Gesundheitsdaten ergänzt werden und bei der medizinischen Diagnose helfen.
Dünn wie ein Pflaster
Der im von der Europäischen Union geförderten ESCEL-Projekt APPLAUSE (Advanced packaging for photonics, optics and electronics for low cost manufacturing in Europe) entstandene Demonstrator ist so dünn wie ein gewöhnliches Pflaster. Im Inneren verstecken sich Sensoren und winzige Elektronik für ein Langzeitmonitoring des Herzens. Einmal aufgeklebt, ermöglicht das Plug&Play-Patch die kardiologische Überwachung von Patienten. Konkret können Vitaldaten wie die Sauerstoffsättigung im Blut, die Brustbewegung sowie die Bioimpendanz gemessen und zur Kontrolle durch klinisches Personal direkt an eine App übertragen werden.
Hoher Tragekomfort dank TPU
Als Trägerfolie für das Pflaster wurde thermoplastisches Polyurethan (TPU) verwendet, das aufgrund seiner Flexibilität und Dehnbarkeit einen hohen Tragekomfort am Körper ermöglicht. Das Material lässt sich zudem kostengünstig mittels gängiger Leiterplattentechnologien, wie beispielsweise der Montage von Komponenten mit Pick-and-Place-Maschinen verarbeiten.
Integrationstechnologien konsequent weiterentwickelt
Im Projekt konnte ausserdem gezeigt werden, dass eine robuste Verkapselung dünner Schaltungsträger, die mit Bauteilen unterschiedlicher Höhen bestückt sind, auf TPU möglich ist. Der hohe Grad der Miniaturisierung und dichten Integration führte letztendlich zu einem sehr unauffälligen Formfaktor, während die dehnbare Leiterplatte ein ausgesprochen nachgiebiges und biokompatibles Substrat darstellt.
Christine Kallmayer, Projektverantwortliche am Fraunhofer IZM, zeigt sich mit den Ergebnissen sichtlich zufrieden: «Vor einigen Jahren war so ein elektronisches Pflaster zur Herzüberwachung noch unvorstellbar. Erst durch die Weiterentwicklung von Integrationstechnologien ist es nun möglich, Medizintechnik so zu miniaturisieren, dass es als biokompatibles und dehnbares Pflaster statt als starres Gerät genutzt wird.»PS
