Was in ihr steckt, ist der kleinen sichelförmigen Pumpe von außen nicht anzusehen. Filigrane Elektronik offenbart sich beim Blick hinter das Titangehäuse, das in den menschlichen Körper eingesetzt werden und dort gezielt Medikamente abgeben kann. Der Offenburger Doktorand Waldemar Grünwald hat die Elektronik entwickelt, die in der Pumpe verbaut ist. "Zum Beispiel bei Spastiken und in der Schmerztherapie ist es wichtig, dass die Patienten ihre Medikamente gezielt bekommen", erklärt Grünwald. Der Wissenschaftler hat auf einem Kongress im polnischen Wroclaw einen "Best-Paper-Award" für seine Forschung erhalten.

Elektrische Signale durch Titangehäuse senden

Eigentlich war es mehr Zufall, dass Waldemar Grünwald zu der "International Conference on Signals and Electronic Systems" nach Wroclaw gefahren ist, wo er später einen Preis für das beste Paper bekommen hat. "Ich bin zufällig auf diese sehr interessante Konferenz gestoßen, habe mich einfach angemeldet und wurde glücklicherweise genommen", berichtet Grünwald, der am Institut für Angewandte Forschung (IAF) die Möglichkeiten erforscht, elektrische Signale durch Titangehäuse zu senden. Wie in seiner Doktorarbeit, ging es auf der Konferenz um konkrete Anwendungen im Bereich der Signalverarbeitung. In dem Paper, das Grünwald auf der Konferenz präsentiert hat, stellt er den von ihm entwickelten Chip vor, der in der Schmerzpumpe verbaut ist und Daten über die Verträglichkeit und die Dosierung des Medikaments an ein externes Steuergerät sendet, das vom Arzt bedient wird.

Gezielter Einsatz von Medikamenten

"Die Schmerzpumpe hatte ursprünglich keine Möglichkeit, Daten nach außen an ein Steuergerät zu senden", berichtet Waldemar Grünwald, der an der Hochschule Offenburg Elektrotechnik und Informationstechnik studiert hat. Hintergrund, warum die Schmerzpumpe Daten senden soll, sind die Kosten: "Die Medikamente für Spastiker sind sehr teuer und gerade am Anfang einer Therapie muss der Arzt den Patient oft neu einstellen - da kommt es häufig vor, dass sich die Medikamente noch ändern", erklärt Grünwald. Mit den Daten, die der Arzt von der Schmerzpumpe erhält, soll vermieden werden, dass teure Medikamente weggeworfen werden. Für die Patienten ist die Schmerzpumpe im Körper angenehmer als die orale Medikamenteneinnahme: "Die Dosierung ist gering und über das Implantat gehen die Medikamente direkt dahin, wo sie gebraucht werden." Wenn der Patient dann zum Arzt geht, helfen dem Mediziner die Daten, die über die Elektronik abgegeben werden, bei der Einstellung des Medikaments.

Große Nachfrage in der Industrie

Bis zu acht Jahre lang kann die Pumpe im Körper bleiben, die mithilfe von Ösen im Gewebe befestigt wird. Titan wird verwendet, weil es keine allergischen Reaktionen im Körper auslöst und nicht abgestoßen wird. Die Nachfrage in der Industrie ist groß, berichtet Grünwald, der das Projekt in Zusammenarbeit mit der Firma Tricumed in Kiel entwickelt. Grünwald ist am Institut für Angewandte Forschung für die Entwicklung der Elektronik, die telemetrische Datenübertragung und für die gesamte Elektronikkonzeption einschließlich Steuerung und Software verantwortlich. Bei seiner Doktorarbeit kooperiert er auch mit der Universität Freiburg. "Hier am Institut habe ich die Möglichkeit frei zu arbeiten, viele eigene Ideen auszuprobieren und zu verwirklichen", berichtet der Doktorand über seine tägliche Arbeit, bei der er vom ehemaligen Leiter des IAF, Professor Dr. Dirk Jansen, unterstützt wird. Bis Mitte 2013 möchte Grünwald sein Projekt abgeschlossen haben und danach in die Industrie gehen.

"Hier am Institut habe ich die Möglichkeit frei zu arbeiten, viele eigene Ideen auszuprobieren und zu verwirklichen."

Waldemar Grünwald, Doktorand an der Hochschule Offenburg