Innovative Sensoren zur Überwachung von Körperflüssigkeiten
Mehr als die Hälfte des menschlichen Körpers besteht aus Flüssigkeiten. Die genaue Menge ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich, doch das Verhältnis der Flüssigkeiten ist wichtig, damit alle Funktionen erhalten bleiben. Wird mehr Flüssigkeit aufgenommen, als ausgeschieden werden kann, kommt es zu schweren Problemen, insbesondere bei Menschen, die zu Dehydrierung oder Überhydrierung neigen. Dabei kann es zu Komorbiditäten kommen, zum Beispiel Nierenschäden, und manchmal kann ein Ungleichgewicht der Flüssigkeiten sogar tödlich enden. Die aktuellen Methoden zur Kontrolle der Flüssigkeiten sind jedoch zeitaufwendig und oft ungenau. „Die Hydration genau und zuverlässig zu erfassen ist weiterhin schwierig, da es keinen Goldstandard gibt“, erklärt Martin Engebretsen, Mitgründer und Marketingleiter bei Mode Sensors und Projektkoordinator von ReBalans. In der klinischen Praxis kommt meist eine Kombination mehrerer Methoden zum Einsatz, zum Beispiel Bluttests, Abbildungen des Flüssigkeitshaushalts (zu Aufnahme und Ausscheidung), Prüfung klinischer Symptome (wie Prallheit der Haut) und Gewichtsmessungen. „Diese Ansätze sind zwar umfassend, aber zeitaufwendig, sodass die Daten meist nicht rechtzeitig vorliegen“, sagt Engebretsen. „Durch diese Verzögerung, eine veränderte Flüssigkeitsversorgung festzustellen, ist kein schnelles Eingreifen möglich und es kommt zu möglicherweise vermeidbaren gesundheitlichen Komplikationen.“ Im Rahmen des EU-finanzierten Projekt ReBalans hat ein Team aus Forschenden und Entwickelnden bei Mode Sensors den Sensorpatch Re:Balans geschaffen, einen tragbaren Test des Wasserhaushalts im Körper. Der Sensor ist nicht invasiv und dient dazu, den Flüssigkeitshaushalt durchgehend zu überwachen und automatisch Patientendaten zu übertragen.
Ein tragbarer Sensor zur Überwachung von Flüssigkeiten
Das Re:Balans-System ist ein Sensorpatch mit Bluetooth-Verbindung, der auf der Haut Betroffener angebracht wird und über mehrere integrierte Sensoren Daten aufzeichnet. Das sind unter anderem ein Multifrequenz-Bioimpedanzsensor, der elektrische Aktivität im Gewebe erfasst; ein Beschleunigungssensor, der Bewegungen und Vibration erfasst, sowie Thermistoren zur Temperaturmessung. „Der Patch ist mit proprietären, patentrechtlich geschützten Algorithmen ausgestattet“, ergänzt Engebretsen. „Mit diesen werden die Daten der Sensoren ausgewertet und genaue, zuverlässige Informationen zum Flüssigkeitshaushalt ausgegeben.“ Über eine Schnittstelle zum Internet der Dinge werden die Daten vom Sensorpatch abgerufen und sicher an Systeme zur Patientenüberwachung übermittelt, sodass ein nahtloser Datenstrom in Echtzeit entsteht. In einer Anwendung schließlich wird ein umfassender und detaillierter Überblick über den Wasserhaushalt und andere Biomarker für mehrere Betroffene erstellt. Die Daten werden aggregiert, um effiziente und fundierte klinische Entscheidungen zu erleichtern.
Technologiegestaltung und klinische Prüfung
Das Team konnte die Technologie über ReBalans deutlich weiterentwickeln und die Zuverlässigkeit der Rohdatenerfassung, die Datenverarbeitung und Herstellbarkeit ausbessern. Im Projekt wurden auch umfangreiche klinische, Sicherheits- und Leistungstests durchgeführt, intern und mit Unterstützung der Partner für klinische Studien und akkreditierte Testeinrichtungen. „Alle Tests wurden erfolgreich beendet und sorgfältig dokumentiert, um die Zulassungsverfahren in den Vereinigten Staaten und der EU zu vereinfachen“, so Engebretsen.
Auf dem Weg zur Produkteinführung
Das Projektteam hat erfolgreich ein marktreifes Produkt erstellt, dessen Leistung zur Kontrolle des Flüssigkeitshaushalts nachgewiesen ist, und eine Zertifizierung nach ISO 13485 über die Sicherheit und Qualität im Medizinproduktbereich erhalten. Das Team hat Patentanträge zum Schutz der Technologie gestellt und drei kommerzielle Partnerschaftsvereinbarungen geschlossen. Für das letzte Quartal 2024 ist eine neue Pilotstudie geplant, um den Wert und die Anwendbarkeit von Re:Balans in Rehabilitationseinrichtungen in der Altenpflege nachzuweisen. „Wenn alles nach Plan läuft, werden wir das Produkt gemeinsam mit unseren Geschäftspartnern 2025 in Europa und den Vereinigten Staaten vermarkten“, sagt Engebretsen.
Schlüsselbegriffe
ReBalans, Körperflüssigkeit, Ungleichgewicht, ältere Menschen, Pflege, Wearable, Sensor
