Teilprojekt 2

 

µ-AAL: Entwicklung eines miniaturisierten Körpergeruchssensors zur verbesserten Teilhabe und Pflege von Menschen mit Inkontinenz

 

Kooperation: HFU, SIZ, KHF, ALUF

Projektleitung: Prof. Dr. Ulrich Mescheder (HFU)

 

Technische Realisierung: Ulrich Mescheder (HFU), Dirk Benyoucef (HFU), Jürgen Wöllenstein (IMTEK)
Sozialwissenschaftliche Forschung: Sigrid Kallfaß (SIZ Sozialplanung)

 

Ziel: Inkontinenz und die damit einhergehenden Körpergerüche können zu Verunsicherung bei betroffenen Menschen und deren Lebensumfeld führen Die Entwicklung eines nutzerfreundlichen miniaturisierten Körpergeruchssensors soll soziale Teilhabe und eine Verbesserung der Hygienepflege von Menschen mit Inkontinenz durch eine umgehende Pflegebedarfssignalisierung ermöglichen. In diesem interdisziplinärem Projekt geht es um die technische Realisierung eines Sensorsystems mit Hilfe von Mikrosystemtechnik-Methoden, das die mit Inkontinenz zusammenhängenden Gerüche „berührungslos“ detektieren kann und die daraus abgeleiteten Informationen über verschiedene Schnittstellen entweder den Betroffenen selbst oder pflegenden Personen weiterleitet. Eine frühzeitige Bedürfniserhebung, Nutzeranalyse von betroffenen Menschen und deren Lebensumfeld sowie die Einbindung der Ergebnisse in den Entwicklungsprozess ist Voraussetzung, um eine Technik zu entwickeln, welche den Bedürfnissen und Erwartungen der Nutzer entspricht. Aufgrund der erforderlichen Akzeptanzuntersuchungen und ethischen Fragestellungen (Stigmatisierung), war eine kritische Überprüfung des Anwendungsszenarios seitens des sozialwissenschaftlichen Projektpartners vorab erforderlich.
Das System soll unauffällig (diskret) zu nutzen, kostengünstig, robust und energiesparsam sein. Um diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, kommen innovative Methoden der Mikrosystemtechnik zum Einsatz.

 

Zu den großen technischen Herausforderungen gehört zunächst eine ausreichende Empfindlichkeit bei gleichzeitiger Vermeidung von Fehlalarmen. Außerdem soll das Sensorsystem mindestens einen Tag lang energieautark arbeiten, so dass das System mobil einsetzbar ist. Von der Außenwelt als unangenehm empfundene Körpergerüche sollen durch abgestufte, dezente Warnhinweise an den Nutzer vermittelt werden.

 

Das realisierte Konzept beruht auf der Verwendung von Metalloxid-Halbleiter-Gassensoren. Durch die Nutzung der sogenannten Hotplate-Technologie wird der Energieverbrauch entscheidend gesenkt. Gleichzeitig wird eine schnelle thermische Modulierung der Sensortemperatur und damit die Realisierung von virtuellen Sensorarrays ermöglicht, was die Unterscheidung verschiedener Gase verbessert. Als gassensitive Schichten werden die innovativen, p-halbleitenden Materialien titansubstituierte Chromoxid (Cr2-xTixO3+z, CTO) und Kupfer(II)oxid (CuO) eingesetzt. Diese funktionellen Materialien werden mit dem innovativen Verfahren des „Inkjet-Printing“ auf die Hotplates abgeschieden.

 

Projektstand im Frühjahr 2015: Nach umfangreichen Vorarbeiten wurde während der Projektlaufzeit eine neuartige, für das Inkjet-Drucken optimierte, mikrosystemtechnische Sensorplattform realisiert und die Ergebnisse veröffentlicht. Mit Hilfe einer eigens entwickelten Elektronik werden die Messdaten an ein Smartphone mittels BlueToothLowEnergy übertragen. Das Gesamtsensorsystem ist in einem etwa (7x7x2) cm³ großem Gehäuse untergebracht und ermöglicht mittels LED-Anzeigen die Benachrichtigung des Trägers über gegebenenfalls detektierte, mit Inkontinenz zusammenhängende Gerüche. Eine spezielle App mit einer einfachen Bedien- und Anzeigenoberfläche ermöglicht die diskrete Kontrolle des Sensorsystems, das somit unauffällig unter der Kleidung getragen werden kann.

 

In der evaluativen Feldforschung werden die Funktionalität und Praktikabilität der Entwicklung und die Auswirkungen des Geräteeinsatzes auf die Versorgungsstruktur und die physische sowie psychische Gesundheit der Testpersonen untersucht. Die Feldforschung dient sowohl der systematischen weiteren Anpassung der Entwicklung an den Bedarf und die Lebenswirklichkeit der Betroffenen und der Pflegenden sowie beispielsweise auch der Klärung der Frage, inwieweit das Gerät in der Lage ist, den betroffenen Selbstversorger bzw. der pflegenden Person früher einen bestehenden Versorgungsbedarf zu signalisieren als bisher (d.h. als im pflegerischen Routinebetrieb oder in Reaktion auf die Wahrnehmung der Ausscheidungen durch die betreffende Person) und ob für den Betroffenen (und seine pflegenden Angehörigen) durch den Einsatz des Sensorsystems tatsächlich eine verbesserte soziale Teilhabe entsteht bzw. die Körperpflege frühzeitiger und damit der Gesundheit zuträglicher erfolgen kann.

 

In enger Zusammenarbeit mit den sozialwissenschaftlichen Partnern sind erste Feldtests im Frühsommer 2015 geplant.

 

 

µ-AAL Sensorchip
µ-AAL Komponenten
µ-AAL Sensorbox