Spezial-Tattoo auf dem Kopf misst Hirnwellen und ersetzt EEG-Technik

Um Hirnströme über längere Zeit zu messen, bedarf es zukünftig keiner Hauben oder Helme mehr. Forscher haben jetzt ein Verfahren ent­wi­ckelt, bei dem die Leitungen der Sensoren direkt auf die Kopfhaut täto­wiert werden.

Temporärer Druck

Die innovative Methode wurde von Forschern der Universität von Texas in Austin erfunden. Mithilfe temporärer Tattoos können so Elektroenzephalografie (EEG)-Messungen künftig präziser und für Patienten angenehmer werden.

Ein EEG misst die elektrische Aktivität im Gehirn durch Elektroden, die auf der Kopfhaut angebracht werden. Dieses Verfahren wird häufig genutzt, um neurologische Erkrankungen wie Epilepsie, Hirntumore oder Schlaganfälle zu diagnostizieren. Allerdings erfordert die herkömmliche Methode eine genaue Platzierung der Elektroden, da Schädel in Form und Größe variieren. Zudem wird ein leitendes Gel benötigt, das jedoch bei längerem Einsatz austrocknet und dadurch an Wirksamkeit verliert. Die Kabelverbindungen können ebenfalls stören und feine elektrische Signale beeinflussen.


Das Forscher-Team schlägt stattdessen vor, diese Herausforderungen durch temporäre Tattoos zu umgehen. Diese bestehen aus leitfähiger Tinte, die aus zwei Polymeren - Poly(3,4-ethylenedioxythiophen) (PEDOT) und Polystyrolsulfonat (PSS) - gefertigt ist. Die Tinte ist nicht nur leitfähig und langlebig, sondern auch hautfreundlich.

Robotisches Verfahren

Der Prozess beginnt mit einem 3D-Scan der Kopfhaut, der ein individuelles Design für das Tattoo erstellt. Anschließend trägt ein Roboterarm die Tinte direkt auf die Kopfhaut auf. Unterschiedliche Tintenformeln sorgen dafür, dass Elektroden Gehirnsignale erfassen und diese über Verbindungen am Nacken weitergeleitet werden. Von dort gelangen die Daten über Kabel an ein Aufzeichnungsgerät.

"Unsere Technologie ist das erste Haar-kompatible, temporäre e-Tattoo, das qualitativ hochwertige Gehirnüberwachung ermöglicht", erklärte Team-Leiterin Nanshu Lu. Die Methode funktionierte bereits gut bei Personen mit Glatze oder Kurzhaarschnitten. Für lange, dichte oder lockige Haare könnten künftige Anpassungen, wie spezielle Düsen oder Roboterfinger, das Verfahren optimieren. Zudem planen die Forscher, Datenübertragungsgeräte direkt in die Tattoos zu integrieren, um das System vollständig kabellos zu machen.


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