Wie neue Mikroimplantate mehr Leben verbessern

Schon jetzt verbessern Mikroimplantate das Leben vieler Patient:innen: Die winzigen Helfer agieren direkt im Körper und liefern über elektrische Impulse beispielsweise den Takt für Hirn- und Herzschrittmacher. Die neue Generation soll nun unter anderem unterstützen, dass eine Hand ihre Greiffunktion wiedererlangt. Dies gilt als besonders komplex – und es benötigt interaktive Zusammenarbeit bis nach der Bewegung der Augen die der Hand folgt. Bis zu zwölf Mikroimplantate stimulieren die Muskeln des Unterarms und stellen so an die acht Handbewegungen wieder her.

Zudem sollen bisherige Schwachstellen beseitigt werden: Kabelverbindungen zwischen Zentralimplantat und Elektroden können brechen, Batterien müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Die neuen Implantate interagieren stattdessen über Funk und Infrarot miteinander. Batterien werden induktiv und adaptiv geladen.

An diesen Weiterentwicklungen forscht das vom Bundesforschungsministerium geförderte Innovationscluster „INTer-AKTive Mikroimplantate“ INTAKT am Fraunhofer-Institut für Bionmedizinische Technik IBMT. Ziel ist es, dass die neue Generation der Mikroimplantate miteinander vernetzt ist und lebenslang im Körper verbleiben kann.

Betroffene sollen Implantate selbst steuern

Doch nicht nur die Implantate kommunizieren untereinander. Auch Ärzteschaft und Patient:innen können sich von außen einschalten. „Über Laptop oder Smartphone kann der Betroffene seine eigenen Implantate jederzeit so einstellen, wie es seinen aktuellen Bedürfnissen entspricht, und gemeinsam mit dem Arzt die Therapie oder Rehabilitation optimieren“, erklärt Prof. Klaus-Peter Hoffmann, ehemaliger Hauptabteilungsleiter Biomedizintechnik am Fraunhofer IBMT. Damit sei eine Arzt-Patienten-Zusammenarbeit auf Augenhöhe möglich.

Für das Verbundprojekt INTAKT hatten sich die Forschenden drei Anwendungsfelder ausgesucht: die Behandlung von Tinnitus durch Stimulation der Cochlea, die Milderung von Motilitätsstörungen, also die anregende, verzögernde oder koordinierende Wirkung auf die Darmbewegung, sowie die zumindest teilweise Wiederherstellung der Greiffunktion der Hand nach einer Querschnittslähmung. Bei letzterer kontrollieren die Betroffenen die Handbewegung über ein Eye-Tracking-System: Vorab definierte Augen-, Lid- und Kopfbewegungen geben Befehle an die zentrale Steuereinheit weiter, die dann entsprechend das Implantat-Netzwerk orchestriert.

Wie das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT berichtet, hätten erste präklinische Tests und Probandenstudien gezeigt, dass die bislang entwickelten INTAKT-Applikationen funktionierten. Bis zur klinischen Anwendung und breiten Nutzung für Patient:innen ist der Weg allerdings noch weit.