Forschung soll Verbesserungen in der Dermatologie bringen

Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) berichtet über Entwicklungen bei Medizin-Textilien und Sensoren.

St. Gallen. Hautverletzungen durch anhaltenden Druck entstehen häufig bei Menschen, die ihre Position nicht selbstständig verändern können – etwa erkrankte Neugeborene im Spital oder ältere Menschen. Die Behandlung ist aufwändig und teuer: Jährlich entstehen Gesundheitskosten von rund 300 Millionen Franken. Empa-Forschende bringen jetzt dank erfolgreicher Partnerschaften mit Industrie und Forschung zwei smarte Lösungen für das Wundliegen auf den Weg. Das Ziel: Gewebeschäden vorzubeugen, um sie gar nicht erst entstehen zu lassen, berichtet Empa-Forscher Simon Annaheim vom «Biomimetic Membranes and Textiles»-Labor in St. Gallen. Zwei aktuelle Forschungsprojekte unter Beteiligung der Empa bringen nun entsprechende Lösungen voran: Entwickelt wird hierbei eine Druck-ausgleichende Matratze für Neugeborene auf der Intensivstation und ein textiles Sensorsystem für querschnittsgelähmte Personen und bettlägerige Menschen.
Hierzu ermittelten die Forschenden zunächst die Druckverhältnisse an den verschiedenen Körperregionen von Neugeborenen. «Unsere Drucksensoren haben gezeigt, dass Kopf, Schultern und untere Wirbelsäule die Zonen mit dem grössten Risiko für Druckstellen sind», sagt Annaheim. Diese Ergebnisse flossen in die Entwicklung einer luftgefüllten Matratze der besonderen Art ein: Ihre drei Kammern können mit Hilfe von Drucksensoren und einem Mikroprozessor über eine elektronische Pumpe präzise so befüllt werden, dass der Druck an den jeweiligen Stellen minimiert wird. Eine an der Empa entwickeltes Infrarot-Laser-Verfahren erlaubte es dabei die Matratze aus einer flexiblen, mehrschichtigen und hautschonenden Polymermembran ohne störende Kanten zu erzeugen. Nach einer erfolgreichen Pilotstudie wird der Prototyp in den Empa-Labors nun weiter optimiert. Demnächst starten Simon Annaheim und Doktorand Tino Jucker eine grösser angelegte Studie mit der neuen Matratze mit der Abteilung für Intensivmedizin und Neonatologie am Kinderspital Zürich.
In einem weiteren Projekt arbeiten Empa-Forschende daran, den sogenannten Dekubitus-Gewebeschäden bei Erwachsenen vorzubeugen. Hierbei werden die Risikofaktoren Druckbelastung und Durchblutungsstörung in hilfreiche Warnsignale umgewandelt, um frühzeitig vor dem Risiko eines Gewebeschadens zu warnen.Im Projekt «ProTex» hat ein Team aus Forschenden der Empa, der Universität Bern, der Fachhochschule OST und der Bischoff Textil AG in St. Gallen ein Sensorsystem aus smarten Textilien mit zugehöriger Datenanalyse in Echtzeit entwickelt. «Die hautverträglichen textilen Sensoren enthalten zwei verschiedene funktionelle Polymerfasern», sagt Empa-Forscher Luciano Boesel vom «Biomimetic Membranes and Textiles»-Labor in St. Gallen. Neben Druck-sensitiven Fasern integrierten die Forschenden lichtleitende Polymerfasern (POFs), die der Sauerstoffmessung dienen. «Sobald der Sauerstoffgehalt in der Haut abfällt, signalisiert das hochempfindliche Sensorsystem ein steigendes Risiko für Gewebeschäden», erklärt Boesel. Die Daten werden dann direkt an den Patienten oder das Pflegepersonal übermittelt.
Mit dem BRIDGE-Förderungsangebot unterstützen der Schweizerische Nationalfonds (SNF) und die Schweizerische Agentur für Innovationsförderung Innosuisse Projekte, die durch wissenschaftliche Exzellenz, eine klare Umsetzungsstrategie sowie wirtschaftliches und gesellschaftliches Potenzial überzeugen. Das Team um Luciano Boesel (Empa), Guido Piai (OST) und Ursula Wolf (Universität Bern) konnte überzeugen, «ProTex» wurde im Rahmen von «BRIDGE Discovery» gefördert. (red)

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