Mit High-Tech gegen den Grünen Star

Druckmessung direkt im Auge, Minicomputer für die Glaukom-Überwachung: Mehrere Firmen arbeiten an High-Tech-Lösungen gegen die Erblindung.

Grüner Star gilt als zweithäufigster Grund für die Erblindung beim Menschen. Eine der Hauptursachen für die auch Glaukom genannte Erkrankung ist ein erhöhter Augeninnendruck, der den Sehnerv auf längere Sicht schädigt. Stark schwankende und oft nachts erhöhte Wert konnten bei Patienten bisher allerdings nicht kontinuierlich ermittelt werden. So ließ sich eine Risikoabschätzung nur relativ grob vornehmen – bei gelegentlichen Aufenthalten in der Klinik.

Abhilfe sollen nun neuartige High-Tech-Lösungen schaffen, die aus der Schweiz und den USA stammen. So hat das Lausanner Unternehmen Sensimed einen telemetrischen Sensor entwickelt, der Druckmessungen direkt im Auge vornimmt. Das Triggerfish genannte System besteht aus einer handelsüblichen Silikon-Hydrogel-Kontaktlinse, in die ein kreisförmiger Dehnungsmessstreifen, eine Antenne und ein Mikroprozessor eingebaut sind. Es erfasst kleinste Veränderungen der Augenwölbung, die je nach Druckzunahme oder -abnahme in der Augenkammer variiert.

Die Daten werden 24 Stunden lang in Echtzeit an eine externe Antenne gefunkt, die neben dem Auge auf die Haut aufgeklebt werden kann. Diese steht mit einem externen Empfänger in Verbindung, der sich per Bluetooth über einen Computer abfragen lässt. Der Empfänger versorgt umgekehrt den Sensor im Auge über ein Radiofrequenzmodul mit Energie. Durch das schnelle und kontinuierliche Messen lässt sich die medikamentöse Behandlung von Glaukom-Patienten besser einstellen, hofft man bei Sensimed. Auch im Schlaf sei eine Überwachung möglich.

Bei einer Untersuchung am Universitätskrankenhaus in Genf zeigte sich, dass das durchaus lohnenswert sein kann: Bei einem Drittel der 50 untersuchten Patienten musste die Medikation schließlich umgestellt werden. Der Augenarzt Kaweh Mansouri, der die Studie leitete, meint, die Dauermessung sei sehr aufschlussreich gewesen. "Wir sahen Abläufe in der Nacht, die uns überrascht haben." Auch in der Vorsorge könnte ein System wie das von Sensimed helfen: Menschen mit Risikofaktoren oder erblicher Vorbelastung würden die Kontaktlinse dann präventiv tragen, um regelmäßig aktuelle Werte nehmen zu lassen.

Künftig könnten das auch noch kleinere Messgeräte leisten, an denen gerade in den USA gearbeitet wird. Wissenschaftler der University of Michigan forschen an einem implantierbaren Minicomputer, der nur ein Volumen von einem Kubikmillimeter hat und im Nanowatt-Bereich Leistung zieht. Er soll über einen Sensor den Augeninnendruck alle 15 Minuten messen und in einem eingebauten Speicher ablegen.

Versorgt werden Minicomputer samt Sensor über eine integrierte Miniatur-Solarzelle, berichtet die Forschergruppe um den Elektroingenieur Dennis Sylvester. Bewegt sich der Träger im Sonnenlicht, ist das System, das zusätzlich eine enorm kleine Dünnfilm-Lithium-Batterie enthält, innerhalb von 1,5 Stunden aufgeladen, in Innenräumen dauert es rund zehn Stunden. Da das System zumindest tagsüber dauernd im Ladezustand ist, geht ihm auch die Energie nicht aus.

Viel Leistung hat der Minicomputer nicht, doch die ist auch nicht notwendig: 100 Kilohertz Taktfrequenz und ein Speicher mit 4000 Bit reichen für die Augeninnendruckmessung aus. Die Werte lassen sich über einen Minisender an die Außenwelt weitergeben, der Maximalabstand zum Empfänger liegt derzeit bei zehn Zentimetern. Momentan arbeiten Sylvester und sein Team an der Integration besserer Funktechnik, um die Ablesereichweite zu erhöhen. (bsc)