Theranostische Implantate. MEDICA November 2011 Dr. Hans-Jürgen Wildau BIOTRONIK SE & Co. KG

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2 Autoren Koordination: Prof. Dr. Gerald Urban, Dr. Andreas Bunge Lektorat: Dr. Franziska Wegerich Prof. Dr. Volker Bucher, NMI, Reutlingen Dr. Alfred Stett, NMI, Reutlingen Dr. Martin Stelzle, NMI, Reutlingen Dipl.-Ing. (FH) Massimo Kubon, NMI, Reutlingen Dr. Hans-Jürgen Wildau BIOTRONIK SE & Co. KG, Berlin Dr. Andreas Bunge, BIOTRONIK SE & Co. KG, Berlin PD Dr. med. Bernhard Clasbrummel, Zollernalb-Klinikum Balingen Dr. med. Jörg Hauser, Klinikum der Ruhr Universität Bochum Prof. Dr. Stephan Klein, FH Lübeck Prof. Dr. Bodo Nestler, FH Lübeck Prof. Dr. med. Friedrich Köhler, Charité, Berlin Dr. med. Marina Lehmann, Universitätsklinikum Erlangen Prof. Dr. med. Roland Schmieder, Universitätsklinikum Erlangen Prof. Dr. med. Thomas Lenarz, Medizinische Hochschule Hannover Prof. Dr. Wilfried Mokwa, IWE, Aachen Prof. Dr. Thomas Stieglitz, IMTEK, Freiburg Prof. Dr. Gerald Urban, IMTEK Freiburg Prof. Dr. Peter Woias, IMTEK, Freiburg Prof. Dr. Mathias Ulbricht, Universität Duisburg-Essen Prof. Dr. med. Cornelius Weiller, Universitätsklinikum, Freiburg Dr. Walter-G. Wrobel, Retina Implant AG, Reutlingen Universitäten & Forschungs- Einrichtungen 53% N=21 Mediziner 33% Industrie 14% 1

Bernhard Clasbrummel, Zollernalb-Klinikum Balingen Dr. med. Jörg Hauser, Klinikum der Ruhr Universität Bochum Prof. Dr. Stephan Klein, FH Lübeck Prof. Dr. Bodo Nestler, FH Lübeck Prof. Dr. med. Friedrich Köhler, Charité, Berlin Dr.

3 Prävalenzen chronischer und altersbedingter Krankheiten in Deutschland ,8 8,8 (1) 0,3 (2) 4,1 1,2 1,1 0,7 (3) (4) Zahl der Erkrankten in Mio. 0,2 0,1 Hypertonie Krankheiten des Gehörs Diabetes mellitus Herzinsuffizienz Krankheiten des Auges Schlaganfall Niereninsuffizienz (dialysepflichtig) 2 (1): Schwerhörigkeit / (2): Taubheit / (3): Glaukom / (4): Makuladegeneration Quelle: Beske et al., Public Health Forum, (2010), 18 (1), 21.e1

0,2 0,1 Hypertonie Krankheiten des Gehörs Diabetes mellitus Herzinsuffizienz Krankheiten des Auges Schlaganfall

Theranostische Implantate zur besseren Betreuung von chronisch Kranken in der alternden Bevölkerung Deutschlands 40% der Bevölkerung chronisch krank

4 Theranostische Implantate zur besseren Betreuung von chronisch Kranken in der alternden Bevölkerung Deutschlands 40% der Bevölkerung chronisch krank (90% der über 65-Jährigen) ca. 200 Mrd. pro Jahr (80% der Gesamtkosten) 3 Jahr: 2008, aus Krankheitskostenrechnung, Statistisches Bundesamt, Zweigstelle Bonn

5 Innovationssprünge auf dem Weg zu Theranostischen Implantaten Implantate Programmierbare Implantate Intelligente Diagnostik- Implantate Herzschrittmacher Theranostische Implantate Einkammerschrittmacher Einkammerschrittmacher Implantierbare Drucksensorik Implantierbare Theranostik Zeit 4 Theranostische Implantate diagnostische und therapeutische Funktionen in einem implantierbaren System vereint

Einkammerschrittmacher Implantierbare Drucksensorik Implantierbare Theranostik 1963 1979 2014 2020 Zeit

6 Durch Theranostische Cochlea-Implantate könnten Patienten mit Hörschädigungen wieder hören. Biophysikalische/ biochemische Parameter Elektrolytkonzentration Sauerstoffgehalt Blutfluss Innenohrdruck Hirnstammaudiometrie Automatische Einstellung Monitoring, Früherkennung Eingreifen bei physiologischen Störungen Summenpotenzial des Hörnerven 5 Quelle: Medizinische Hochschule Hannover

Innenohrdruck Hirnstammaudiometrie Automatische Einstellung Monitoring, Früherkennung

7 Durch Theranostische Retina-Implantate könnten Patienten mit Erblindung wieder sehen. Schema eines epiretinalen Implantats Photodioden empfangen Bild und steuern Stimulationselektroden an Patient kann Banane von Apfel unterscheiden Epiretinale Prothese unter der Netzhaut 6 Quelle: Retina Implant AG

Schema eines epiretinalen Implantats Photodioden empfangen Bild und

8 Durch Theranostische Implantate könnten Patienten mit neurologischen Erkrankungen eine höhere Lebensqualität erlangen. Quelle: NMI Reutlingen 7 Neurostimulation zur Therapie bei Morbus Parkinson und Epilepsie Brain-Computer-Interface für Therapie und Rehabilitation nach Schlaganfall

Quelle: NMI Reutlingen 7 Neurostimulation zur Therapie bei Morbus

9 Innovationsbedarf zur Entwicklung Theranostischer Implantate 8

10 Höhere Innovationsstufen müssen erreicht werden, um das Potential Theranostischer Implantate ausschöpfen zu können. impl. Glukosesensor Retina-Implantat Herzschrittmacher 1 Woche ~1 Jahr 10+ Jahre 4,5 x 5 cm 6 mm 1-4 mm x 22-30mm Langzeitstabilität Miniaturisierung Transducer- Technologien elektrisch optisch biochemisch 9

Glukosesensor Retina-Implantat Herzschrittmacher 1 Woche ~1 Jahr 10+ Jahre 4,5 x

11 Bedeutung der Medizintechnik für den Wirtschaftsstandort Deutschland Umsatz produzierender Medizintechnikunternehmen Welthandelsanteil bei medizintechnischen Produkten Umsatz / Mrd gesamt 16,2 17,7 19,1 18,3 20,0 Ausland Inland 30,9% USA restliche Welt 49% Deutschland Japan 14,6% 5,5% ~ * Beschäftigte in über Medizintechnik-Unternehmen 10 * inklusive Einzelhandel Quelle: Branchenbericht Medizintechnologien 2011, BVMed

20 15 10 5 gesamt 16,2 17,7 19,1 18,3 20,0 Ausland Inland 30,9% USA restliche Welt 49% 0 2006 2007 2008 2009 2010

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