Überblick

Mikrosysteme ins Auge gefasst

Winzige elektronische Systeme verbessern Diagnose und Rehabilitation in der Augenheilkunde.

  • Thomas Stieglitz, Linda Rudmann und Juan S. Ordoñez
  • 05 / 2016 Seite: 33

Die Möglichkeit, komplexe elektronische Systeme zu miniaturisieren, hat in der Augenheilkunde zu neuartigen Verfahren geführt. So ist es möglich, den Augeninnendruck kontinuierlich zu messen oder biochemische Daten wie den Blutzucker zu ermitteln. Die technische, elektrische Stimulation von Zellen der Netzhaut erlaubt es, eine Erblindung zu vermeiden oder ein beschränktes Maß an Sehvermögen wiederherzustellen. Allerdings sind die Herausforderungen an Materialien und Fertigungstechniken für Medizinprodukte am und im Auge sehr hoch.

Sehen, hören, begreifen – nicht nur im Alltag erleben wir immer wieder, wie wichtig unsere Sinne sind und wie unsicher wir werden, wenn wir beispielsweise nichts sehen können. Auch in Religion und Strafgeschichte, Literatur und Film gibt es unglaubliche Geschichten, die uns anrühren und zum Staunen bringen. Zwischen dem Historienroman „Der Medicus“ von Noah Gordon und der Science Fiction Saga „Star Trek“ liegen mehr als tausend Jahre – die Beschreibung des Starstechens im Mittel­alter und die Sehprothese von Jordi LaForge faszinieren jedoch gleichermaßen. Technische Hilfsmittel kommen schon seit Jahrhunderten in der Augenheilkunde zum Einsatz – Miniaturisierung und Elektrisierung haben in jüngster Vergangenheit zu großen Fortschritten und neuen Möglichkeiten geführt. Die Mikrosystemtechnik ist eine Schlüsseltechnologie für komplexe Systeme mit kleinsten Abmessungen. Welche Möglichkeiten sich hieraus für die Diagnose, Therapie und Rehabilitation von Erkrankungen des Auges bzw. des kompletten Sehsystems ergeben, erklären die folgenden Beispiele, die entweder schon als Medizinprodukt auf dem Markt verfügbar sind oder sich momentan in klinischen Studien für eine Zulassung befinden.

Zielsetzung der Medizin ist es, Krankheiten zu erkennen (Diagnostik), zu behandeln (Therapie) oder Funktionen zumindest teilweise zu ersetzen, wenn eine Heilung nicht möglich ist (Rehabilitation). Mediziner setzen in der Diagnose technische Hilfsmittel ein, um diejenigen physikalischen oder biochemischen Größen am oder im Körper zu messen, mit denen sich die jeweilige Organfunktion oder eine Abweichung vom Normalzustand am besten beschreiben lässt. Im Falle einer Therapie unterstützt die Technik beispielsweise eine Medikamentenabgabe oder stimuliert Nervenzellen elektrisch. Dabei bestimmen das biologische Zielorgan und die Erkrankung, welche Messgröße bekannt sein muss, an welcher Stelle das medizintechnische System anzuwenden ist und wie eine Wechselwirkung mit dem Zielorgan auszusehen hat. Gerade in der Augenheilkunde ist der Raum, den ein technisches System einnehmen darf, sehr begrenzt. Erst die Miniaturisierung ermöglicht daher Systeme, die klein genug sind, um sie am oder im Auge mit möglichst geringen Nebenwirkungen einzusetzen. ...

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