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• Simon Lyra, M.Sc.

Projektbeschreibung

Das Auftreten einer Blutvergiftung (Sepsis) gehört bei Neugeborenen auf der Intensivstation mit zu den häufigsten Komplikationen überhaupt und bedeutet durch die oft unspezifisch auftretenden Symptome eine große Bedrohung im Hinblick auf Mortalität und Langzeitmorbidität. Zur Überwachung werden verschiedene Vitalparameter mithilfe von kontaktbasierten Messverfahren wie bspw. EKG und einem PPG (Photoplethysmogramm) aufgezeichnet. Dabei stellen vor allem die unreife Haut mit der fehlenden Subkutis und die damit verbundene ineffiziente Barriere zur Umwelt des Neonaten große Probleme dar, wobei diese beim Wechsel der Klebeelektroden zusätzlich verletzt werden kann.

Für die Prognose und den Erfolg einer Therapie ist gerade die frühzeitige Erkennung einer Infektion entscheidend. Die Diagnose wird dabei nicht anhand eines einzelnen Parameters gemacht, sondern muss durch zeit- und personalaufwendige Untersuchungen ermittelt werden. Durch den Einsatz von kontaktloser Messtechnik zum kontinuierlichen Monitoring der Neonaten soll daher das Personal entlastet und eine möglichst frühzeitige Erkennung infektiöser Zustande ermöglicht werden.

Methoden

Mithilfe eines Systems zum kamerabasierten Vitalparameter-Monitorings könnten erste Anzeichen eines septischen Schocks automatisiert erkannt werden. Dazu ist die Überwachung von mehreren Vitalsignalen wichtig, darunter vor allem die Herz- und Atemraten und deren Variabilität, die ortsaufgelöste Perfusion, die Körpertemperatur in unterschiedlichen Körperregionen, die körperliche Aktivität, etc. .

Diese Parameter könnten durch die intelligente Fusion von zwei kamerabasierten Messverfahren erfasst und dadurch ein Frühwarnparameter bestimmt werden. Hierbei handelt es sich um das sog. PPGI (Photoplethysmographie Imaging) und die Infrarot Thermographie. Die beiden Kamerasysteme decken dabei unterschiedliche spektrale Empfindlichkeitsbereiche ab und nehmen unterschiedliche Funktionen wahr. Während das PPGI die Erfassung von Herzrate und Perfusion im Gewebe und zusätzlich eine Quantifizierung der Mikrozirkulation ermöglicht, gibt die Infrarot-Thermographie die Abstrahlung der körpereigenen Wärme des Patienten an. Dadurch können auch lokale Temperaturverteilungen und zentral-periphere Gradienten erfasst und analysiert werden.

Die mithilfe der Datenfusion beider Kamerasysteme ermöglichte Herleitung eines Frühwarnparameters direkt am Inkubator oder Wärmebett auf der Intensivstation könnte zukünftig dafür sorgen, dass ein früherer Therapiebeginn erreicht und damit die Heilungs- und Überlebenschancen der Neonaten deutlich verbessert werden könnten.

Projektpartner

• Klinik für Kinder- und Jugendmedizin, Klinikum der RWTH Aachen