Das Institut für Medizingerätetechnik erforscht verschiedene Methoden der elektrischen Impedanzmessung an Nadeln. Die Forschung im Bereich der Impedanzmessungen wird durch Expert:innen der Mikrofabrikation sowie klinische Partner unterstützt.
Sensitivität
Untersucht wird unter anderem die räumliche Sensitivität von verschiedenen Elektrodendesigns, da diese maßgeblich ist für die erreichbare räumliche Auflösung der Messungen. Je besser die Auflösung ist, desto feiner können die unterschiedlichen Gewebetypen identifiziert werden. Die Untersuchungen werden mit Hilfe von FEM-Simulationen durchgeführt. Die Abbildung zeigt beispielhaft eine Simulation der Spannungsverteilung an einer bipolaren Nadelelektrode, durchgeführt mit COMSOL Multiphysics.
Multilokale Impedanzmessungen
Die Herstellung und Gestaltung von bipolaren Nadelelektroden sowie die Reduzierung der verwendeten Kanülengrößen sind ebenfalls Gegenstand der Forschung am IMT. Die Abbildung zeigt eine bipolare Nadelelektrode, die aus zwei handelsüblichen Kanülen hergestellt wurde, daneben ein hangehaltenes Gerät, das den Kontakt mit venösem Blut signalisiert. Um nicht nur Informationen über das an der Spitze vorliegende Gewebe zu erhalten, erforscht das IMT auch multilokale Impedanzmessungen entlang des Nadelschafts. Diese bedürfen einer Strukturierung der Nadel mit einem Muster an Elektroden.
Die Abbildung zeigt beispielsweise ein Design mit sieben kreisförmigen Elektroden in der Nähe der Nadelspitze. Die fertigungstechnische Realisierung sowie die messtechnische Auswertung und Visualisierung der Messdaten liegen im Fokus der Forschung.
Phantomherstellung
Für die experimentelle Untersuchung werden Phantome mit realistischen elektrischen Eigenschaften hergestellt. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt u. a. auch in der Verbesserung der Realitätstreue der elektrischen und auch mechanischen Eigenschaften. Die Messungen werden mit Hilfe eines ISX-3 (Sciospec) Impedanzanalysators oder im Falle eines handgehaltenen Geräts mit Hilfe einzelner Impedanzanalyse-Chips (z. B. AD5933 von Analog Devices) durchgeführt.
