Forster Rohner Textile Innovations

Stickerei fürs fitte Herz

— von Jeroen van Rooijen
Kostbare Stickereien aus St. Gallen kommen nicht nur auf schönen BHs zum Einsatz, sondern auch auf vordergründig recht robust wirkenden Brustgurten zur Langzeitmessung von Herzaktivitäten. Die Firma Forster Rohner AG wirkt entscheidend an der Entwicklung dieses zukunftsträchtigen Medizinal-Produkts mit.

Einen Brustgurt zur Messung der Herztätigkeit? Das gibt’s doch in jedem halbwegs vernünftigen Sportfachgeschäft für wenig Geld! Möchte man meinen. Doch so trivial ist es nicht. Denn erstens bestehen bezüglich der Messgenauigkeit einiger dieser Freizeitsportartikel berechtigte Zweifel, und zweitens funktionieren sie meist nur, wenn man schwitzt. Denn nur angefeuchtete Haut übermittelt das Signal zuverlässig an die Sensoren und Messgeräte. Bei Personen, die nicht Sport treiben oder gar ruhen, versagen die Geräte. Für Menschen, deren Herztätigkeit während einer längeren Zeit mit einem sogenannten Elektrokardiogramm (EKG) überwacht und ausgewertet werden muss, ist das ein handfestes Problem. Sie mussten bisher alle 24 Stunden die Gel-Elektroden ersetzen, was die Aufzeichnung unterbricht.

Hier kommt die textile Technologie der Forster Rohner AG aus St. Gallen ins Spiel. Zusammen mit einem Konsortium an Entwicklern, das sich um Fachleute der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt EMPA in Dübendorf schart, haben die Sticker einen EKG-Brustgurt entwickelt, der kontinuierlich minimale Mengen an Wasser an die Elektroden abgibt. Das Accessoire besteht aus einem textilen Träger (aus Stoffen von Schoeller), in dem sich ein kleines Reservoir befindet. Dieses gibt über eine flexible Membrane während bis zu zwei Wochen kontinuierlich Wasserdampf ab, der dafür sorgt, dass die Elektrodenpads feucht und funktionsfähig bleiben. Die gestickten Pads können nicht nur die Herzfrequenz eines Patienten erfassen, sondern auch andere Körpersignale, die für kardiologische Untersuchungen wichtig sind.


Der EKG-Brustgurt gibt kontinuierlich minimale Mengen an Wasser an die Elektroden ab.

Waschbar muss es sein

Konfektioniert wird der Gurt bei Unico/Hess in Alpnachstad, die auch die Spezialmembran verarbeiten. Die leitenden Elektroden-Pads werden bei Forster Rohner gestickt, und zwar mit einem eigens hierfür mit der Schweizer Firma Tersuisse in Emmenbrücke entwickelten Spezialgarn aus Polyester, das mit Silber und Titan beschichtet ist. Das Silber wird benötigt, um die elektrischen Impulse weiterzuleiten und wirkt antibakteriell. Die darüber liegende, nur wenige Nanometer dünne Titanschicht sorgt dafür, dass beim längeren Tragen Hautreizungen durch Silberpartikel verhindert werden. Dies ist für Messgeräte, die im medizinischen Bereich eingesetzt werden, eine entscheidende Voraussetzung, um zugelassen zu werden. Der Knackpunkt: Die Sensorgurte müssen nicht nur optimal funktionieren, sie müssen auch bis zu hundertmal waschbar sein.

«Der Teufel steckt im Detail: Es gibt zwar leitfähige Fäden, die sich wunderbar sticken lassen, aber in diesem Falle waren diese nicht geeignet».

Das Sticken der Elektrodenpads mit dem teuren Spezialgarn war für das Team von Dr. Jan Zimmermann, Leiter der textilen Innovationsentwicklung bei Forster Rohner, daher auch eine erhebliche Herausforderung. Zwar hat man an der Flurhofstrasse in St. Gallen schon eine robuste Erfahrung mit dem Sticken von Karbonfasern oder elektrischen Leitern und LED-Dioden, doch der EKG-Brustgurt und die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern aus sehr unterschiedlichen Branchen waren noch einmal eine neue Liga. «Der Teufel steckt im Detail», sagt Jan Zimmermann. «Es gibt zwar leitfähige Fäden, die sich wunderbar sticken lassen, aber in diesem Falle waren diese nicht geeignet.» Ob man eines entwickeln könnte, das passt, war lange nicht klar.


Die Sensorgurte mssen nicht nur optimal funktionieren, sie mssen auch bis zu hundertmal waschbar sein.

Ziel ist in Sicht

Forster Rohner ist ein Unternehmen, das seine Wurzeln in der Mode und im Textil hat, wo es üblicherweise um Ästhetik geht. Im Erzeugen von schönen Spitzen und Stickereien gehört das Unternehmen zu den Weltbesten. Doch beim Brustgurt ging es für einmal nicht um Ästhetik, sondern nur um die optimale Funktionalität. Wo wird das leitende Element in den Gurt gestickt? Wie gross? Wie dicht müssen die Fäden übereinander gestickt sein, um auch nach längerem Gebrauch funktionsfähig zu bleiben? Wie verbindet man die Sensorstickerei mit den Druckknöpfen, auf dem das Messgerät aufgesteckt wird? Und kann man all dies nicht nur an handgefertigten Prototypen vollbringen, sondern im Bedarfsfall auch auf industriellem Niveau, für Millionen von solchen Brustgurten?

«Die letzten zehn Prozent bedeuten bei solchen Projekten immer noch einmal 100-prozentigen Einsatz aller Kräfte.»

Lauter Fragen, mit denen sich Jan Zimmermann bei Forster Rohner nun schon seit fünf Jahren beschäftigt. Bis die letzten Antworten gefunden sind, so schätzt er, wird noch ein Jahr vergehen. Dann sollte der Prototyp serienreif sein, so der Fachmann: «Wir müssen es in den kommenden Monaten hinbekommen, dass dieses funktionale Garn optimal auf unseren Maschinen läuft.» Derzeit ist eine Vorserie von rund hundert EKG-Gurten in medizinischen Langzeittests, aufgrund dieser Ergebnisse wird dann noch einmal alles fein abgestimmt. «Wir haben 90 Prozent des Weges zurückgelegt», sagt Jan Zimmermann, doch er weiss auch: «Die letzten zehn Prozent bedeuten bei solchen Projekten immer noch einmal 100-prozentigen Einsatz aller Kräfte.»


Der EKG-Brustgurt wurde mit dem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet. Das Potenzial der Idee ist gigantisch und erfllt die wachsende Nachfrage nach medizinischen Anwendungsmglichkeiten von Textilien.

Dass die Idee Potenzial hat, davon ist nicht nur Forster Rohner überzeugt, sondern auch eine Fachjury der «Techtextil», der Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe in Frankfurt. Sie zeichnete den EKG-Brustgurt aus der Schweiz im Frühsommer 2015 mit dem «Techtextil Innovation Award» aus. Die internationale Jury lobt das Gerät, das einer wachsenden Nachfrage nach medizinischen Anwendungsmöglichkeiten von Textilien gerecht wird, und im Besonderen die gestickte Elektrode, die sichere Langzeit-EKGs ermöglicht. Jan Zimmermann denkt aber schon weiter: «Wenn wir diese Herausforderung beherrschen, dann lassen sich Unmengen weiterer Anwendungen der gestickten Textiltechnologie denken und umsetzen. Das Potenzial der Idee ist gigantisch».Χ




PORTRÄT

Forster Rohner Textiles Innovations ist eine Geschäftsmodellinnovation, die 2009 von der Forster Rohner Gruppe geschaffen wurde und als eigenständiger Geschäftsbereich geführt wird. Mittels maschineller Stickerei-Technik integriert das fünfköpfige Team um Dr. Jan Zimmermann elektronische Funktionalitäten in textile Flächen, wobei sogenannte Smart
Fabrics bzw. intelligenten Textilien entstehen. Die Kernkompetenzen liegen in den Bereichen Lichttextilien, textile Leiter, textiles Heizen und textile Sensoren und kommen in der Innenarchitektur, Medizinaltechnologie sowie bei Show-, Sport- und Sicherheitsbekleidung zur Anwendung.


Forster Rohner Textile Innovations
Flurhofstrasse 150
Postfach 319
9006 St. Gallen

frti@forsterrohner.com
www.frti.ch

T +41 71 243 15 15



Weiterführende Links

mehr Bilder