Konzeption eines implantierbaren RF-Transmitters mit autarker Energieversorgung zum intraokularen Druckmonitoring

Laqua, Daniel GND; Just, Thomas; Hampl, Stefan; Cimalla, Volker GND; Bludau, Oliver; Husar, Peter GND; Hoffmann, Martin GND

Für die Glaukomfrühdiagnostik sollte der intraokulare Druck (IOP) bei Risikogruppen regelmäßig erfasst werden. Es soll ein intraokularer Mikrodrucksensor konzipiert werden, welcher eine periodische Aufzeichnung ermöglicht. Insbesondere bei Organen wie dem Auge ist die Implantatgröße stark limitiert. Mit Verzicht auf eine perkutane Verbindung durch einen Sensor mit RF-Transmitter (Frequenzmodulation) kann das Infektionsrisiko deutlich verringert werden. Vorbereitende Untersuchungen an repräsentativen Gewebetypen gaben Aufschluss über das Dämpfungsverhalten für die RF-Strecke. Neben der Signalübertragung stellt auch die autonome Energiegewinnung und Energiespeicherung zur dauerhaften Versorgung des Implantats eine der Hauptaufgaben dar. Auf Basis mikromechanischer Resonatorstrukturen (Biegewandler) sollen Mikrogeneratoren entwickelt werden, mit denen im menschlichen Körper vorhandene mechanische Energie (Vibrationen) in elektrische Energie umgesetzt werden kann. Für die Energiewandlung wurden piezoaktive (c-Achsen orientierte) Aluminiumnitrid (AlN)-Dünnschichten (d = 200 nm) in einem RF-Magnetron Sputterprozess abgeschieden und mittels Röntgen-Diffraktometrie charakterisiert. Zudem erfolgte eine Untersuchung der Resonanzfrequenzen von Mikrostrukturen. Die Anwendung piezoelektrischer AlN-Cantilever für das „Energy Harvesting“ zeigte dabei vielversprechende Ergebnisse.

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Laqua, Daniel / Just, Thomas / Hampl, Stefan / et al: Konzeption eines implantierbaren RF-Transmitters mit autarker Energieversorgung zum intraokularen Druckmonitoring. 2010.

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