Colloquium - Details

Master-Vortrag: Entwicklung eines Funkmoduls für die Steuereinheit eines Kunstherzens

Mario Diedrich
4. November 2015
10:00 Uhr
Bibliothek des IKS, 4. Etage

Derzeit ist nur für ca. die Hälfte aller Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizient  ein lebensrettendes Spenderherz verfügbar. Antrieben von diesem Mangel an Spenderherzen wird am Institut für Angewandte Medizintechnik (Lehr- und Forschungsgebiet Kardiovaskuläre Technik) das Kunstherzsystem ReinHeart entwickelt. Die vollimplantierbare Pumpeinheit ersetzt das natürliche Herz sowohl anatomisch als auch physiologisch vollständig. Die Energieversorgung der implantierten Komponenten erfolgt durch die geschlossene Hautoberfläche mit Hilfe eines induktiv gekoppelten Spulenpaars. Weiterhin trägt der Patient in einer Gürteltasche eine Userinterface sowie zwei Batterien zur Energieversorgung. Der Datenaustausch zwischen den implantierten Komponenten und dem extrakorporalem Userinterface erfolgt derzeit noch über einen kabelgebundenen CAN-Bus. Perkutane Kabeldurchführungen gehen jedoch mit einem erhöhten Infektionsrisiko einher und schränken den Patientenkomfort ein.  

Aus diesem Grund wurde die kabelgebundene Übertragungsstrecke im Rahmen dieser Masterarbeit durch eine erste Funkkommunikationsstrecke ersetzt. Hierbei müssen vor allem die besonderen Anforderungen an eine Funkkommunikation innerhalb des menschlichen Körpers beachtet werden. Nach der Erstellung eines Systemkonzeptes wurde ein Prototyp der Funkübertragungsstrecke aufgebaut. Dazu gehört neben dem Hardwaredesign und -aufbau die Implementierung einer Mikrocontrollersoftware. Abschließend wurde die aufgebaute Funkübertragungsstrecke unter informationstheoretischen Aspekten analysiert und Lösungen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit erarbeitet. Für die Analyse wurden neben analytischen Betrachtungen und modellbasierten Simulationen reale Messungen unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt.

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