Druckmessstrumpf für Diabetiker

Projektleiter: Dr. Bernhard Brunner, Leiter Applikationstechnik / Center Smart Materials, Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Würzburg

Ein herabgesetztes Schmerz- und Druckempfinden an den Füßen führt bei Diabetespatienten schnell zu unbemerkten Druckstellen, die zum Diabetischen Fußsyndrom führen können. Ein innovativer Messstrumpf soll dabei helfen, dass Druckstellen frühzeitig erkannt werden und Schuhwerk noch besser angepasst werden kann.

Gut zu Fuß mit Smart Textiles

Dr. Bernhard Brunner vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung und sein Team entwickeln seit 2013 den ersten Druckmessstrumpf: Mithilfe modernster Technik in Textilien, sogenannte Smart Textiles, können die lokale Druckbelastung und die Druckverteilung erstmals am gesamten Fuß aufgezeichnet werden. Das Besondere der innovativen Druckmessung sind eigens entwickelte Sensoren, die in einen Strumpf aus einem gewebten Textil integriert sind. „Die Sensoren sind an 40 medizinisch relevanten Stellen an Fußsohle, Rist und Knöchel positioniert“, erläutert Brunner. Damit die Sensoren den Tragekomfort nicht beeinflussen, sind sie auf einer speziellen Folie auf Silikonbasis angebracht und werden auf das verwendete Baumwollmischgewebe geklebt oder genäht. Das weiche, flexible Sensormaterial hält Dehnungen von bis zu 100 Prozent stand, was besonders im Fußbereich sehr wichtig ist.

Hightech zum Anziehen

Die Druckmessung der Sensoren erfolgt nach einem einfachen Prinzip: Die Elastomerfolie ist beidseitig mit hochflexiblen Elektroden beschichtet. „Verformt sich die Folie durch Druckeinflüsse, verringert sich einerseits ihre Dicke, andererseits vergrößert sich die Fläche. Dadurch erhöht sich die elektrische Kapazität“, erklärt Brunner. Der Sensor erkennt dies und leitet das entstandene Messsignal über einen leitfähigen Faden, der ebenfalls in den Strumpf integriert ist, an ein elektronisches Modul. Das Modul wertet die Signale aus und schickt sie via Bluetooth an mobile Endgeräte wie Smartphone oder Tablet. Zusätzlich können die Daten am PC ausgelesen werden.

Verschiedene Nutzergruppen im Fokus

Gerade Diabetespatienten profitieren von den Vorteilen des Druckmessstrumpfes. Durch das Tragen des innovativen Strumpfes wird der Patient rechtzeitig vor Überbelastungen gewarnt. Orthopädieschuhmacher können mit Hilfe der gewonnenen Druckmessdaten vom gesamten Fuß das Schuhwerk der Patienten individuell anpassen – bislang waren nur Messungen an der Fußunterseite möglich. Somit können medizinische Komplikationen am Fuß besser verhindert bzw. minimiert werden. Ein weiterer Vorteil des Messstrumpfes ist, dass die Druckverteilung nicht nur mit einer hohen räumlichen sondern auch mit einer hohen zeitlichen Auflösung gemessen werden kann. Eine Datenerhebung ist daher über einen Zeitraum von mehreren Tagen oder Wochen denkbar. Zukünftig kann der Druckmessstrumpf auch zum Beispiel für die Anpassung von Schuhen und Einlagen im Sport- und Fitnessbereich eingesetzt werden.

„Erstmals können Druckbelastungen am gesamten Fuß dargestellt werden – ein großer Gewinn für Patient und Arzt“, erklärt Jurymitglied Dr. Martin Lederle, Ahaus. „Gerade bei älteren Menschen mit Diabetes bietet diese innovative Technologie die große Chance, frühzeitig Ulzerationen an den wichtigsten relevanten Druckpunkten zu vermeiden.“ Somit könne präventiv der Entstehung oder Verschlechterung eines Diabetischen Fußsyndroms entgegengewirkt werden.

Mit dem Preisgeld von 10.000 EUR wird der zum Patent angemeldete Druckmessstrumpf für die Markteinführung optimiert. Für einen höheren Tragekomfort sollen die Sensordicke verringert und das elektronische Modul verkleinert werden. Ein breiter Anwendertest mit Patienten und Ärzten ist geplant.

Ansprechpartner Projekt:

Dr. Bernhard Brunner

Tel.: 0931/4100416

E-Mail: bernhard.brunner@isc.fraunhofer.de