MEDICA 2017

••• 15••• Innovationen Ist das Implantat für MRT geeignet? Neue Testmethoden: Forscher entwickeln automatisiertes, effizientes Prüfverfahren V iele Implantate sind für eine Magnet-Resonanz-Tomogra- fie(MRT)-Untersuchung geeignet, aber nicht jedes. Um dies zu prü- fen, haben Forscher der Ostbaye- rischen Technischen Hochschule (OTH) Amberg-Weiden neue Test- methoden entwickelt. Gemeinsam mit einem Prüflabor arbeiten die Wissenschaftler dar- an, Fehlfunktionen von Implanta- ten durch induzierte Kräfte, Dreh- momente und Vibrationen durch statische oder zeitlich veränder- liche Magnetfelder zu erkennen. Dabei handelt es sich um ein au- tomatisiertes Prüfverfahren, das Implantate automatisch auf ihre MRT-Eignung testet. Erste Prototypen Das Ergebnis der zweijährigen Forschungs- und Entwicklungs- arbeit: Die ersten Prototypen zur automatisierten Messung von Drehmoment und Kraft im star- ken MRT-Magnetfeld wurden erfolgreich entwickelt, getestet und optimiert. Dabei wurden die im CAD-Programm geplanten und konstruierten mechanischen Auf- bauten in der hochschuleigenen Werkstatt am Standort Amberg in die Realität umgesetzt. Par- allel zur Fertigung befasste sich ein Entwicklungsteam mit der einzusetzenden Sensorik sowie mit der Fragestellung der Auto- matisierung der Messung. Eine essenzielle Anforderung bei der Entwicklung und Umsetzung der automatisierten Teststände be- stand darin, das Verfahren für die Anwender und somit für die spä- teren Prüfingenieure zu verein- fachen und die Tests stets unter gleichen Bedingungen wiederho- len zu können. Auch eine entsprechende Soft- ware wurde entwickelt. So können in Testszenarien Funk- tionalität und Fehlerquellen nachgewiesen, Verbesserungen erarbeitet und neue Lösungen in- tegriert werden. „Unsere Arbeit gewinnt vor allem vor dem Hinter- grund des demografischen Wan- dels an Bedeutung“, sagt Projekt- leiter Prof. Dr. Ralf Ringler. „Die steigende Lebenserwartung führt dazu, dass immer mehr Menschen auf Implantate angewiesen sind.“ Gleichzeitig benötigten gerade diese Patienten nicht selten auch MRT-Untersuchungen für eine vollständige Diagnose. „Mit der Entwicklung der Testmethoden leisten wir einen wichtigen Bei- trag zur sicheren Untersuchung von Implantat-Trägern.“ Mit den neuen Testverfahren sei die Messgenauigkeit erhöht und die Messzeit der Prüfung deutlich reduziert worden. „Das bedeu- tet, eine Prüfung eines Implan- tats kann mit der von uns entwi- ckelten Testmethoden schneller, günstiger und genauer durchge- führt werden“, so Projektingeni- eurin M.Sc. Karina Schuller. Das Forschungsvorhaben „Test- methodenentwicklung für aktive, implantierbare Medizinprodukte zum Ausschluss von Fehlfunktio- nen im Rahmen der Magnet-Re- sonanz-Tomografie (MRT)“ wur- de vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und im Rahmen des Programms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ (Projektform: Kooperationsprojekte) durchge- führt. „Wichtiger Beitrag zur sicheren Untersuchung von Implantat-Trägern“: Forscher der OTH Amberg-Weiden haben ein automatisiertes Prüfverfahren entwickelt. Foto: OTH Amberg-Weiden Nose2Brain: Better therapy for multiple sclerosis Alternative approach: Transporting a special active substance directly through the nose into the central nervous system Over the next few years, in a re- search project funded by the EU, an international consortium is de- veloping a new technology for a better treatment of multiple scle- rosis. The idea of the innovative “Nose2Brain” approach is to transport a special active sub- stance directly through the nose into the central nervous system. For this purpose, Fraunhofer IGB is working on an active ingredient formulation which is introduced direct into the Regio olfactoria by means of a special applicator and which can release the active ingredient there over a prolonged period of time. Medically active substances are normally distrib- uted via the blood – either di- rectly by injection into the blood- stream or indirectly, for example through the digestive tract after oral administration. In many dis- eases, however – for example of the central nervous system – it is of decisive importance to trans- port the active substance as effi- ciently as possible to the required target site. An example of this is the treatment of multiple scle- rosis, where the pharmaceutical agents have to produce their ef- fect above all in the central nerv- ous system. However, this is especially difficult to achieve in the usual way via the blood due to special protective mechanisms such as the blood- brain barrier. Within the scope of the EU-funded “N2B patch” cooperative project, Fraunhofer IGB is therefore participating in the development of a medical form of therapy that delivers the drug via the Regio olfactoria. The aim of this alternative approach is to enable an active substance to circumvent the path through the bloodstream and to reach the brain directly. Here the brain, to- gether with the surrounding liq- uid, is only separated from the nasal cavity by the ethmoid bone and some cell layers. The active agent can easily penetrate this barrier and reach the brain di- rectly taking a short route. The therapeutic system will consist of the active agent itself, of a formu- lation containing the active agent, a hydrogel as carrier material for the formulation, and a suitable applicator for inserting the patch in the nose. The active agent is a biomolecule that stimulates the regeneration of nerve cells. In the project the scientists at Fraun- hofer IGB are concentrating on the formulation of the particles containing the active agent, and on inserting these particles into the gel. The project consortium is developing a special applicator to introduce the gel into the nose. The device is a combination of a standard endoscope and a special mixing system. This system is nec- essary as the target site is difficult to reach and an already solidified gel could not be deposited in the correct place. The liquid precur- sors of the gel therefore have to be transported separately to the olfactory epithelium inside the nose. There the various compo- nents combine to form a gel with the required consistency, so that the patch remains securely in place. At the start of the project the N2B consortium met at Fraunhofer IGB in Stuttgart. Photo: Fraunhofer IGB