Funktionsstörung elektronischer Implantate durch elektromagnetische Felder

Elektromagnetische Felder können die Funktionsweise elektronischer Implantate, wie z. B. Herzschrittmacher, Kardioverter-Defibrillatoren oder Cochlea-Implantate, unter bestimmten Bedingungen beeinflussen. Felder von Handys, Diebstahlsicherungsanlagen, Hochspannungsfreileitungen oder Elektroschweißgeräte im Alltag oder in beruflichen Umgebungen werden als potentielle Störquellen diskutiert. Darüber hinaus kommen in der heutigen Zeit immer neue Quellen elektromagnetischer Felder hinzu (z. B. Elektromobilität, HGÜ, RFID-Etiketten, LTE, 5G). Wir gehen diesen Fragestellungen mit unserer Forschung in einem umfassenden methodischen Ansatz nach.

Die Störfestigkeit explantierter und neuer kardialer Implantate untersuchen wir mittels eines Mikrocontroller-gesteuerten Benchmarktests. Das selbst-entwickelte Testsystem kann verschiedene Formen des intrakardialen EKGs und in Frequenz und Amplitude beliebig einstellbare Störsignale erzeugen. Dadurch lassen sich verschiedene Störszenarien bis hin zum Worst-Case-Szenario nachspielen und das Störverhalten in Abhängigkeit von Programmierung, Modell und Hersteller ermitteln.

Die Auswirkungen elektromagnetischer Felder von neuartigen Technologien untersuchen wir mithilfe eines neuentwickelten menschlichen Messphantoms. Die konsequente Weiterverfolgung des Irnich-Messphantoms wurde bereits an Ergebnissen von Probandenstudien überprüft und ermöglicht eine Bewertung magnetischer Felder für Implantatträger an Arbeitsplätzen und im öffentlichen Raum. In Verbindung mit Benchmarktests können die Messergebnisse auf aktuell im Einsatz befindliche kardiale Implantate angewendet werden.

Zur Überprüfung der Störsicherheit und der Ermittlung der tatsächlichen Sicherheitsabstände zu Feldern der alltäglichen oder beruflichen Umgebung haben wir Provokationsstudien mit Implantatträgern durchgeführt. Dabei wurden unter kontrollierten Bedingungen die in Frage kommenden Felder im Untersuchungslabor nachgebildet und kurzzeitig appliziert. Hieraus wurden jeweils die individuellen Störfestigkeiten der Implantate in vivo ermittelt. Aktuell führen wir jedoch keine Provokationsstudien mit Implantatträgern durch.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Pia Schneeweiß und Kai Jagielski, M.Sc.

Das Team: 
Pia Schneeweiß, Kai Jagielski, Ralph Kühn, Günter Wermeester