Schmerzen im oberen Bauchraum, Schluckstörungen, chronischer Husten, Erbrechen oder Gewichtsverlust – diese und weitere Symptome machen eine Magenspiegelung notwendig. Das täglich durchgeführte Verfahren mit einem flexiblen Endoskop für die Diagnose von Erkrankungen des oberen Verdauungstrakts erzeugt durch das Einführen des flexiblen Schlauchs über die Speiseröhre jedoch eine hohe Hemmschwelle bei den Betroffenen und die notwendige Untersuchung wird auf die lange Bank geschoben.

Um dies zu verhindern, arbeiten die Partner im Rahmen des Nuendo-Projekts an einer Kapsel, mit der die diagnostische Magenspiegelung mit flexiblen Endoskopen durch ein vollkommen kabelloses Verfahren ersetzt werden soll. Die schluckbare Endoskopiekapsel kann mithilfe eines externen magnetischen Führungssystems intuitiv durch den Magen geführt werden und sendet via eingebauter Sensorik ein Echtzeit-Bild des Mageninneren auf einen Monitor. „Die Endoskopiekapsel wird vor allem durch technologische Fortschritte in drei Bereichen erst ermöglicht. Zum einen durch miniaturisierte, leistungsfähige Kamerasysteme mit wenigen Millimetern Größe, zum anderen durch neue, leitungsfähige Funktechnologien für eine Echtzeitübertragung des Kamerabildes.

Der dritte Aspekt betrifft neue Sensor-Aktor-Systeme zur intuitiven Kontrolle der Kapsel im Körper.“, sagt Dr. Sebastian Schostek als Verbundkoordinator von Nuendo und Vice President bei Ovesco Endoscopy. Ein besonderer Zusatz der Untersuchungsmethode: Anders als die schlauchgesteuerte Magenspiegelung kann die Kapselendoskopie vom hausärztlichen Fachpersonal durchgeführt werden. Nachdem Betroffene die Kapsel geschluckt haben, dauert es circa 20 Sekunden, bis sie im Magen ankommt und die Untersuchung starten kann. Für einige Erkrankungen ist es nötig, anschließend dennoch eine schlauchendoskopische Untersuchung durchzuführen, da diese höher aufgelöste Bilder liefern. Mit der mobilen und kompakt angelegten Kapselendoskopie können allerdings ohne lange Wartezeiten erste Diagnosen gestellt werden.

Endoskopkapsel mit 11 Millimeter Durchmesser

Im Gegensatz zu einem Endoskopschlauch wird die Endoskopkapsel mit 11 Millimeter Durchmesser vom Patienten einfach geschluckt. Aufgrund dessen ist es für den Patienten angenehmer und senkt das Komplikationsrisiko. Volker Mai/Fraunhofer IZM

Miniaturisierung elektronischer Systeme

Aus dieser ersten Diagnose lässt sich dann die Notwendigkeit für eine weiterführende Untersuchung ableiten. Prof. Dr. Jörg Albert, Chefarzt am Robert-Bosch-Krankenhaus in Stuttgart und assoziierter klinischer Partner des Nuendo-Projektes, erläutert: „Durch dieses nichtinvasive und schmerzfreie Verfahren wird eine diagnostische Magenspiegelung schon bei geringerem Leidensdruck für Patienten akzeptabel, da diese nur eine kleine Kapsel schlucken müssen und dann entspannt an der Untersuchung teilnehmen können. Somit bietet das System die Möglichkeit, viele Erkrankungen früher als bisher zu erkennen, Beschwerden effektiv zu behandeln und den Therapieverlauf besser zu überwachen.“

Als Experte für die Miniaturisierung von elektronischen Systemen ist das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM für die Miniaturisierung der Kapsel zuständig. Verbundkoordinator des Projektes ist die Ovesco Endoscopy, ein Medizintechnikunternehmen, das in der flexiblen Endoskopie und der endoluminalen Chirurgie tätig ist. Weiterer Partner ist die Sensodrive – eine Ausgründung aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die für die externe magnetische Steuerung zuständig ist. Das Projekt ist mit knapp 1,7 Mio. Euro als KMU-innovatives Forschungsprojekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und läuft bis 2022.

SMTconnect 2020: Halle 5, Stand 434B

Unsichtbare Mikroelektronik

Grundlage für deren Integration in Produkte ist die Verfügbarkeit von zuverlässigen und kostengünstigen Aufbau- und Verbindungstechniken. Das Fraunhofer IZM,  führend bei der Entwicklung und Zuverlässigkeitsbewertung von Electronic Packaging Technologien, stellt seinen Kunden angepasste Systemintegrationstechnologien auf Wafer-, Chip- und Boardebene zur Verfügung. Forschung am Fraunhofer IZM bedeutet auch, Elektronik zuverlässiger zu gestalten und seinen Kunden sichere Aussagen zur Haltbarkeit der Elektronik zur Verfügung zu stellen.