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Impulse für bessere Lage

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In einer Bemühung, eine bessere Behandlung für spinale Biegung in den Kindern und in den jungen Leuten zu finden, wird das Projekt EU-„StimulAIS“ auf electrostimulation der Muskeln gerichtet. Fraunhofer Wissenschaftler arbeiteten mit Partnern von der Industrie und von der Forschung, um ein Prototypimplantat zu entwickeln, das die Arbeit erledigen würde.

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„Sitzen Sie oben gerade!“ Es ist eine Anweisung, fast, das jedes Kind eines Tages gehört hat - aber manchmal erinnernd, um Ihre Lage ist zu betrachten nicht genug: zwei aus jeden hundert Kindern und jungen Leuten zwischen dem Alter von 10 und von 18 heraus leiden unter einer Biegung des Dorns. Bekannt als jugendliche Skoliose, verursacht diese Wachstumstörung eine dauerhafte Deformation der Rückseite. Diese Deformationen sind offenbar sichtbar und Leidende fühlen häufig sich durch sie entstellt.

In neun aus 10 Fällen heraus, sind die genauen Ursachen der spinalen Biegung unbekannt - welche Doktoren sich beziehen, wie idiopathic. Neue Forschung schlägt diese jugendliche idiopathic Skoliose vor, oder AIS kurz, wird durch eine Krankheit des zentralen Nervensystems verursacht. „Entsprechend dieser Theorie, der Anschluss zwischen den Nerven und den relevanten Muskeln wird, aber nur auf einer Seite der Rückseite gehindert. Wenn Muskeln auf dem gesunden seitlichen Vertrag, die Muskeln auf ungesunden seitlichen Ausfallen, zum des Signals zu empfangen, die Kontraktion auszugleichen. Dieses veranlaßt die Wirbelsäule sich zu verdrehen und Wölbung,“ erklärt Dr. Andreas Heinig vom Fraunhofer Institut für photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Gebäude auf dieser Theorie und Funktion mit Forschung und Industrie partners in Spanien und Frankreich, Heinigs Mannschaft hat eine neue Annäherung entwickelt, um diese Form von Skoliose zu behandeln. Es gebraucht Funktionselectrostimulation, hingegen gerichtete elektrische Antriebe den Nerv signalisiert ersetzen, dass die Krankheit veranlaßt hat, zu schwach oder vollständig abwesend zu sein entweder. Das Ziel ist, damit die Antriebe die tiefen Muskeln entlang der Wirbelsäule anregen, damit sie die notwendigen Kostenzählerkontraktionen aufbauen, um symmetrisches Wachstum zu erlauben. Innerhalb des Abstandes von gerade zwei Jahren, war das interdisziplinäre europäische Konsortium in der Lage, ein Prototypimplantat zu entwickeln.

Bild des elektrischen Impulsimplantats

Das Implantat verwendet elektrische Impulse, um Muskeln anzuregen. Zukünftig wird die Maßeinheit im Leistebereich des Patienten eingepflanzt. Die Abbildung zeigt den Prototyp des Implantats

Copyright: Fraunhofer IPMS

Die Hauptfunktion des Implantats ist, ein Muster der elektrischen Impulse zu liefern, die von den aktiven Phasen und von den Ruhezeiten gebildet werden, wenn die Doktoren das Muster justieren, auf einer laufenden Basis, um einzelne Notwendigkeiten der Patienten zusammenzubringen. Der Kern der Vorrichtung wird in der Leisteregion eingepflanzt. Er enthält Leiterplatten, von denen acht Einmillimeter elektrische Kabel zu vorgewählt beschmutzt entlang dem Rückenmark führen. Dort regen Elektroden beide die lockeren Muskeln auf der Seite des Körpers an, der durch das Gehirn vernachlässigt wird und überwachen ihre Tätigkeit. Einige zusätzliche Elektroden führen zu die gesunde Seite des Körpers zur Rekordlieferung der muskeltätigkeit dort - eines Satzes Bezugswerte. Ein internes Steuermechanismus vergleicht diese unterscheidendatensätze angesichts die Muskelanregung ständig justieren in Übereinstimmung mit dem Fortschritt der Behandlung.

Er nimmt 50 Impulse pro Sekunde, um die Rotatormuskeln anzuregen - und diese Impulse müssen in einer langen Zeitspanne der Zeit geliefert werden. Ein typischer Trainingskurs bezieht sechs bis acht Stunden der Behandlung täglich, vorzugsweise während der Nacht mit ein, oder an anderem ruhigem setzt, mit einigen Wellen der Muskelanregung, jedes Zeit fest, das ein Maximum von 10 Sekunden dauert, getrennt bis zum mindestens 10 Minuten Rest.

Herstellen von Anregung und von stillstehenden Zeiten zu den Muskeln

Die Batterie, die das Implantat verwendet, um die Standardprogrammletzten durchzuführen, herum neun Tage bevor es neugeladen werden muss. Das Neuladen nimmt ungefähr 90 Minuten und wird drahtlos über eine induktive Koppelung verwirklicht. Die Daten auch werden drahtlos vom Implantat zu einer Vorrichtung des externen Lesers - und umgekehrt geschickt. Dieses macht es möglich, die Muskeltätigkeit aufzuspüren, die im Körper und Anregung und stillstehende Zeiten jedes AIS-Patienten auf einer laufenden Basis abhängig von dem Zustand ihrer Muskeln herzustellen gemessen wird. „Unsere Partner in Valencia waren für das Entwerfen des relevanten Systems verantwortlich. Wenn den Kindern mit AIS das Implantat ein Tag gegeben wird, ist es ihr beachtender Arzt, der die Leservorrichtung betreibt,“ sagt Heinig.

Anfangsprüfung zeigte dass die Technologiearbeiten prinzipiell, wenn die Forscher Daten in beiden Richtungen ohne eine Anhängevorrichtung senden. Die Muskelaktivierung arbeitete wie vorgesehen, auch. Um die feinen Elektroden im rechten Platz in den tiefen Muskeln entlang der Wirbelsäule genau in Position zu bringen, entwickelte französische Firma Synimed (ein anderes Mitglied des Konsortiums) chirurgische Instrumente der speziellen Präzision.

Verglichen mit heutigen Therapien, die Kinder verbinden, ein Korsett zu tragen, oder die Betriebe miteinbeziehen, um den Dorn mit Metallplatten und -stiften zu fixieren, ist- das Konzept von Funktionselectrostimulation überlegen: diese minimal einpflanzen-gegründete Invasionsbehandlung verspricht nicht nur, das schlechteste zu verhindern, aber öffnet auch die Weise zum Erzielen einer dauerhaften Korrektur von Deformationen. Ob das Konzept sich in der Praxis prüft, ist etwas nur Kommt Zeit, kommt Rat, Heinig betont: „Wir haben offenbar gezeigt, dass diese Form der Therapie technisch durchführbar ist. Jetzt ist sie bis zu den zukünftigen klinischen Studien, zum zu zeigen, dass die Therapie medizinisch wirkungsvoll ist und Skoliose kurieren oder mindestens vermindern kann.“