Ziel der Entwicklung
Laser-Doppler-Verfahren werden medizintechnisch genutzt, um Durchblutungssituationen der Haut und anderer Gewebe zu bewerten (beispielsweise bei Diabetes Mellitus, Brandwunden, Hauttransplantation, Zahnuntersuchungen). Etablierte Geräte setzen dabei entweder auf Faseranbindung oder verhältnismäßig große Messköpfe, was die Anwendung einschränken kann.
Vorteile und Lösungen
Das Demonstratorsystem besteht aus den folgenden Bestandteilen:
Miniaturisierter (3 x 5,5 Quadratmillimeter), siliziumbasierter Strahler-Empfänger-Chip mit drei integrierten Laserquellen (VCSEL) und Photodiode / Lösung für Aufbau- und Verbindungstechnik zur Montage dieser Chips mit flexibler Leiterkarte und Anschlusskabel / Analoge Elektronikeinheit zur sequenziellen Ansteuerung der VCSEL, zweistufiger Verstärkung und elektronischer Filterung der Detektorsignale / Software zur Steuerung und Auswertung der Sensordaten mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Auswerteprozeduren.
Zielgruppe und Zielmarkt
Neben der direkten Anwendung als medizinischer Sensor als Teil eines medizintechnischen Gerätes kommen auch andere Anwendungsfälle infrage. Es konnte gezeigt werden, dass die Demonstratoren zur berührungsfreien Messung von Strömungsgeschwindigkeiten in Schläuchen geeignet sind. Dies könnte für verschiedene industrielle oder medizintechnische Anwendungen von Interesse sein – beispielweise in Katheder- oder Transfusionsschläuchen.
Im Rahmen dieses Vorlauf-Forschungsprojektes wurden die Grundlagen und die allgemeine Machbarkeit des sensorischen Lösungsansatzes demonstriert und veröffentlicht. Um konkrete Sensoren für Medizintechnik- und Industrieunternehmen zu entwickeln, bedarf es weiterer (gemeinsamer) Anschlussentwicklungen. Für interessierte Unternehmen stehen erste Funktionsmuster solcher Sensoren zur Verfügung. Das CiS Forschungsinstitut ist über den Transfer von know how und Entwicklungsdienstleistungen hinaus auch in der Lage, Kleinserien solcher Sensoren anzubieten.
Bei erfolgreichem Verlauf der anstehenden Weiterentwicklungen sind in der Verwertung direkte, kumulierte Umsätze am CiS im Bereich bis zu einer Millionen Euro in den Folgejahren zu erwarten. Dieser Effekt wird in den Transferunternehmen um ein Vielfaches übertroffen werden, da die Sensorkomponente nur einen kleinen Teil von komplexen Analyse- und Messgeräten darstellt. Begonnen wurde mit dem Industrietransfer bereits im Rahmen einer Machbarkeitsstudie für ein deutsches Medizintechnikunternehmen. Weitere Anschlussprojekte sind in Vorbereitung.
