Bayerischer Ingenieurinnen-Preis 2012: medizinische Überwachung chronisch kranker Patienten Funken auf allen Frequenzen - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Bayerischer Ingenieurinnen-Preis 2012: medizinische Überwachung chronisch kranker Patienten

Funken auf allen Frequenzen

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Jasmin Weber entwickelte im Rahmen ihrer Diplomarbeit ein neuartiges Funksystem für die Beobachtung des Gesundheitszustands chronisch kranker Patienten. Dafür ist sie mit dem Bayerischen Ingenieurinnen-Preis 2012 ausgezeichnet worden.

Die moderne Medizintechnik arbeitet seit Jahren an leistungsfähigen Funksystemen für den Einsatz im medizinischen Umfeld. Jasmin Weber, Absolventin der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), hat nun im Rahmen ihrer Diplomarbeit ein innovatives medizintechnisches Funksystemen entwickelt, das auf zwei Frequenzen funkt – und damit schädliche Wechselwirkungen der beiden nötigen Funktionsblöcke „Datenübertragung“ und „Energieversorgung“ verhindert. Für ihre Leistung erhielt sie den Bayerischen Ingenieurinnen-Preis 2012.

Der Gesundheitszustands chronisch kranker Patienten muss täglich überwacht werden. Hier kann die moderne Medizinelektronik helfen: Indem sie Systeme liefert, die zum einen auf drahtlosem Wege Patientendaten an medizinische Sensorimplantate übertragen und zum anderen gleichzeitig für die – ebenfalls drahtlose – Energieversorgung genutzt werden können. Doch bisherige Systeme haben eine Schwäche: Das drahtlose Senden und Empfangen von Daten ist für den größten Anteil am Energieverbrauch eines medizintechnischen Funksystems verantwortlich, da die Einkopplung von Funksignalen in den menschlichen Körper mit hohen Reflexionsverlusten verbunden ist.
Zur technischen Lösung dieser Problemstellung hat nun Jasmin Weber ein neues, originäres und hochinnovatives Systemkonzept entwickelt, das im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen auf zwei für die beiden Funktionsblöcke „Datenkommunikation“ und „Energieübertragung“ unterschiedlichen Trägerfrequenzen basiert. Dadurch wird erstmals eine unabhängige Optimierung beider Funktionsblöcke und damit eine deutlich verbesserte Gesamtperformanz möglich.
Anders als bei klassischen RFID-Systemen (RFID: Radio Frequency Identification), bei denen die drahtlose Energie- und Datenübertragung auf derselben Trägerfrequenz von 13,56 MHz erfolgt, setzt das neue „Split Frequency Concept“ auf eine bifrequente Funkplattform: Die Energieübertragung läuft weiterhin im Nahfeld bei 13,56 MHz. Die Datenübertragung hingegen geschieht nunmehr erstmals im MICS-Band bei 402 MHz (MICS: Medical Implant Communication Service).
Jasmin Weber hat damit ein hochaktuelles technisch-wissenschaftliches Problem gelöst. Ihre Diplom-Arbeit entstand im Rahmen des Medical-Valley-Spitzenclusters am Lehrstuhl für Technische Elektronik von Prof. Dr. Weigel. Ihre Forschungsergebnisse fließen zusammen mit anderen Forschungsarbeiten des Medical Valley EMN direkt in die technische Umsetzung eines Systemdemonstrators zur drahtlosen Übertragung von Patientendaten an medizinische Implantate ein.
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