Seit langem ist bekannt, dass ein erhöhter Augeninnendruck ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung eines Glaukoms (Grüner Star) ist. Aber ebenso stellt die instabile Durchblutung des Augenhintergrundes eine pathologische Ursache dar. Etwa 40% der Glaukompatienten, die über einen normalen Augeninnendruck verfügen, zeigen Empfindlichkeiten gegenüber Blutdruckschwankungen. Durch eine genaue Beobachtung des kardiovaskulären Systems können Erkenntnisse gewonnen werden, welche die Diagnostik und Therapie verbessern können. Für die Untersuchung vaskulärer Dysregulation entwickelte das CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik gemeinsam mit der aviant GmbH aus Jena eine multisensorische Lösung, die EKG und photoplethysmographische Parameter zeitsynchron erfassen kann.
Werden Nerven- bzw. Sehzellen im Auge nicht ausreichend mit Blut versorgt, können diese geschädigt werden. Es kommt zur Degradation des Sehnervs und schließlich zu Gesichtsfeldausfällen. Dieser liegt bei Patienten mit normalem Augeninnendruck nicht selten eine sogenannte vaskuläre Dysregulation zu Grunde. Hierbei ist das Gefäßsystem nicht mehr in der Lage, sich den Anforderungen der Sauerstoff- und Nährstoffversorgung des Auges im notwendigen Maße anzupassen.
Nach heutigen Erkenntnissen ist bei Normaldruckglaukompatienten nicht nur das Auge krank, sondern möglicherweise das Herz- und Gefäßsystem des Körpers im Allgemeinen. Studien zeigen, dass diese Patienten im erhöhten Maße unter Durchblutungsstörungen, z.B. in den Händen oder unter Herzerkrankungen leiden.
Durch die zeitsynchrone Messung von EKG und PPG soll das Screening vaskulärer Dysregulation mit einer guten Sensitivität und vor allem einer sehr hohen Spezifität möglich werden.
Durch die Verwendung von moderner Low-Power-Elektronik und Technologien der Mikrosystemtechnik wurde eine Lösung geschaffen, die eine mobile Überwachung von Vitalparametern über einen Zeitraum von Stunden ermöglicht.
Das Herzstück, der PPG-Sensor zur Erfassung der Pulswelle, zeichnet sich durch eine hohe Signalqualität und ausgezeichneten Tragekomfort aus. Nahezu unsichtbar, versteckt in einer Otoplastik, wird der Sensor im äußeren Gehörgang getragen und ist somit für den Patienten ohne Einschränkungen auch im Alltag nutzbar. Möglich wurde dies durch die Integration eines speziellen, optischen Strahler-Empfänger-Moduls, das in Chip-in-Chip-Technologie hergestellt wird. Für die EKG-Elektroden wurden etablierte Standardkomponenten verwendet. Die erreichte Auflösung und Abtastrate von EKG sowie Plethysmogramm liegen bei je 24 Bit, 200/100 Hz.
Eine am Körper tragbare, mit zwei AA-Batterien betriebene Systemelektronik in den Abmessungen von 100 mm x 40 mm x 20 mm komplettiert die mobile Lösung. Diese beinhaltet neben der Sensorsteuerung, einen Datenlogger mit einer rausch- und driftarmen Vorverstärkung und Signalverarbeitung. Die Datenspeicherung kann wahlweise auf einer herkömmlichen SD-Card oder über eine USB-Schnittstelle auf dem PC des Mediziners erfolgen.
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