Fraunhofer-Gesellschaft

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Multisensor-Implantat zur Überwachung der Hämodynamik

Multi sensor implant for the monitoring of hemodynamics
 
: Dogan, Özgü; Schierbaum, Nicolas; Weidenmüller, Jens; Baum, Mario; Görtz, Michael; Seidl, Karsten

VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik -GMM-:
MikroSystemTechnik Kongress 2019 : Mikroelektronik - MEMS-MOEMS - Systemintegration - Säulen der Digitalisierung und künstlichen Intelligenz, 28. - 30. Oktober 2019, Berlin
Berlin: VDE-Verlag, 2019
ISBN: 978-3-8007-5090-0
ISBN: 978-3-8007-5129-7
S.209-212
MikroSystemTechnik Kongress <2019, Berlin>
Fraunhofer-Gesellschaft FhG
Fraunhofer Leitprojekte;
Theranostische Implantate
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IMS ()
Fraunhofer ENAS ()
Drucksensor; Multisensor Implantat; Hämodynamik; Telemetrie; Transponder

Abstract
Ein neuartiges miniaturisiertes Multisensor-Implantat zur Überwachung der Hämodynamik wird vorgestellt. Die Druckmessungen werden mit einem hochgenauen kapazitiven Drucksensor durchgeführt. Einflüsse auf die Druckmessung, wie z.B. Neigung oder Temperatur des Patienten, werden mithilfe eines Beschleunigungs- und Temperatursensors erfasst und können kompensiert werden. Eine multifunktionale, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ist für das Speichern der Implantat-ID und der Kalibrierkoeffizienten der Sensoren, die Sensorsignalverarbeitung, sowie die telemetrische Energie- und Datenübertragung verantwortlich. Jede Komponente des Implantats ist auf einer LTCC-Platine mit einer integrierten Antennenspule montiert. Diese ermöglicht eine induktive Nahfeldkopplung bei einer Frequenz von 13,56 MHz mit der Kommunikationsantenne in einer extrakorporalen Leseeinheit. Für eine stromlinienförmige Form und Reduzierung der Thrombogenität wird das Implantat von biokompatiblen Polymeren umschlossen.

 

A novel miniaturized multi sensor implant for monitoring hemodynamic parameters is presented. High accuracy pressure measurements are performed with a capacitive pressure sensor. Further sensors, such as acceleration and temperature sensors, allow compensating the impact of patient’s inclination and temperature variations on the pressure measurement. A multi-functional transponder application-specific integrated circuit (ASIC) manages storage of ID and sensor calibration data, signal processing and telemetric energy and data transmission with an extracorporeal reading unit. Implant components are assembled on a low temperature co-fired ceramics (LTCC) circuit board which integrates an antenna coil enabling an inductive near-field coupling at a frequency of 13.56 MHz. The implant is encapsulated by biocompatible polymers for a streamlined shape and reduction of thrombogenicity.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-565571.html