Tragbare Geräte sollen plötzlichen unerwarteten Tod bei Epilepsie verhindern
Angaben der WHO zufolge werden in Europa jährlich 300 000 neue Epilepsiefälle diagnostiziert. Auch wenn es mehrere Behandlungsmöglichkeiten gibt, ist das Risiko eines plötzlichen unerwarteten Todes immer noch sehr hoch. Laut einem Bericht der britischen Regierung gibt es jedes Jahr in Europa 33 000 plötzliche unerwartete Todesfälle, von denen 40 % vermeidbar wären. Sollen Fälle wie diese verhindert werden, brauchen die Forscherteams zunächst eine konstante physiologische Patientenüberwachung, auf die sie ihre Untersuchungen stützen können. Dazu ist ein nichtinvasives System erforderlich, das der Patient tatsächlich immer bei sich führen kann, ohne auf irgendeine Weise die Leistungseigenschaften des Geräts zu beeinträchtigen. „Gebraucht wird eine ‚in der Realität tragbare‘ Lösung, die nichtinvasiv, einfach zu bedienen, bequem, klein, wartungsarm und langlebig ist. Und könnte ein derartiges Gerät zuverlässige Signale, genaue Biomarker und sogar eine genaue Erkennung potenziell gefährlicher Situationen liefern, dann wäre es bahnbrechend“, sagt Esther Rodriguez-Villegas, Professorin für Niederspannungselektronik am Imperial College London. Das von Prof. Rodriguez geleitete Projekt NOSUDEP (A Wearable Electronics Approach To Reduce Mortality in Epilepsy) des Europäischen Forschungsrats (ERC) hat zum Ziel, die im Rahmen der Vorgängerprojekte ERC WEEG und One-EG (zu den Themen Elektroenzephalografie bzw. Überwachung von Schlafstörungen) entwickelten Geräte an diese Anforderungen anzupassen. Kompromisse müssen sein Der Erfolg von NOSUDEP wird von Kompromissen abhängen. Es gilt, eine handliche Lösung bei gleichzeitiger Gewährleistung einer optimalen Datenübertragung und hohen Genauigkeit zu erfinden. Und da die Einsätze viel höher als bei kommerziellen Anwendungen sind, ist auch die Fehlerspanne nur gering. Prof. Rodriguez dazu: „Wenn auch nur einer der Algorithmen zu falschen Warnungen für den Patienten führt, so ist er für die Erkennung möglicherweise gefährlicher Situationen einfach nicht gut genug. Wir sprechen hier über Geräte, welche die Patienten für längere Zeiträume tragen müssen. Fehlalarme würden schnell die Therapietreue der Patienten gefährden. Unsere Forschung konzentriert sich auf Algorithmen, die diese einschränkenden Bedingungen im Auge behalten.“ Eine weitere große Herausforderung ist das Ziel des Projekts, so viele physiologische Parameter wie möglich an nur einer Stelle des Körpers zu messen. Außerdem bedeutet ein kleines Gerät einen sehr geringen Stromverbrauch, was jedoch wiederum die Möglichkeiten zur Optimierung der Datenerfassung einschränkt. Auf früheren Projekten aufbauen Obgleich sich das Projekt noch in der Anfangsphase befindet, kann es dennoch auf den bisherigen Erfolgen von Prof. Rodriguez und ihrem Team aufbauen. Im Rahmen der Forschung des One-EG-Projekts konnten sie bereits ein Schlafüberwachungsgerät entwickeln, das zwanzigmal leichter und fünfzigmal kleiner als die Alternativen ist und über eine Genauigkeit verfügt, die der von nicht tragbaren Systemen gleicht. Andererseits wurden innerhalb des WEEG-Projekts schon die wichtigsten technischen Probleme im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch gelöst. Eine neue Generation von Algorithmen ist in neuartige integrierte Schaltkreise eingebettet, die in Elektroden integrierbar sind und extrem wenig Strom verbrauchen. Dieses System verringert außerdem die Menge der dem Arzt zur Diagnose zur Verfügung gestellten Daten, was den zusätzlichen Vorteil hat, dass unnötiger Aufwand reduziert wird. Bereits vor NOSUDEP mündete die erfolgreiche Arbeit von Prof. Rodriguez in der Gründung eines Start-up-Unternehmens. Dieses durchläuft nun die letzten Schritte des Regulierungsprozesses zur Kommerzialisierung des ersten tragbaren Medizinprodukts zur automatischen Diagnose von Schlafapnoe. Hat NOSUDEP mit seiner Mission Erfolg, hofft Prof. Rodriguez, dass sie in der Lage sein wird, das Gleiche auch für die Epilepsiepatienten zu realisieren. Sie sagt abschließend: „Ich hoffe außerdem, dass es diesem Projekt gelingen wird, mehr Licht in die beim plötzlichen unerwarteten Tod ablaufenden Mechanismen zu bringen und irgendwann in der Zukunft sogar dazu beizutragen, diesen Tod zu verhindern.“
Schlüsselbegriffe
NOSUDEP, WEEG, One-EG, SUDEP, plötzlicher unerwarteter Tod, Epilepsie, tragbare Elektronik, nichtinvasiv, physiologische Überwachung
