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Kapazitives EKG

Überwachung der elektrischen Herzaktivität mittels kontaktlosem kapazitivem EKG

Ansprechpartner

Durmus Umutcan Uguz
Onno Linschmann

Projektbeschreibung

EKG-Signale ermöglichen das Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens, eines der wichtigsten Vitalsignale. Daher ist der EKG der Goldstandard zur Diagnose in der Kardiologie. Obwohl das EKG weitverbreitet ist, hat es das Problem, dass direkter Hautkontakt über Klebeelektroden notwendig ist. Diese können zu Hautirritationen führen und beschränken die Anwendung für mobile Systeme.
Ein kurzes Video, indem das kapazitive EKG gezeigt wird – eine „kontaktfreie“ Variante des EKG – kann hier gefunden werden:  https://www.youtube.com/watch?v=eJZqsSVdWRY&feature=youtu.be

Das kapazitive EKG (kEKG) ist eine Alternative für das konventionelle EKG, wofür keine Klebeelektroden benötigt werden und das keinen direkten Hautkontakt benötigt – eine Messung durch die Kleidung ist möglich. So konnte das kEKG in der Vergangenheit in verschiedenste Objekte integriert werden z. B. Betten, Autositzen und Bürostühlen. Darüber hinaus kann diese Technologie verwendet werden, um auch Patienten mit Herzschrittmachen zu überwachen; sogar außerhalb des Krankenhauses.

Projektziele

Ausweitung der kardialen Überwachung auf die Zeit außerhalb des Krankenhauses für ein erweitertes Pre-Screening
Überwachung des physiologischen Zustands des Fahrers zur Gewährleistung der Sicherheit
Innovative Lösungen zur Verbesserung der Gesundheitsinfrastruktur

Publikationen

Uguz, D. U., Dettori, R., Napp, A., Walter, M., Marx, N., Leonhardt, S., & Hoog Antink, C. (2020). Car Seats with Capacitive ECG Electrodes Can Detect Cardiac Pacemaker Spikes. Sensors, 20(21), 6288.
Uguz, D. U., Tufan, T. B., Uzun, A., Leonhardt, S., & Antink, C. H. (2020). Physiological motion artifacts in capacitive ECG: Ballistocardiographic impedance distortions. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 69(6), 3297-3307.
Leicht, L., Skobel, E., Knackstedt, C., Mathissen, M., Sitter, A., Wartzek, T., ... & Teichmann, D. (2018). Capacitive ECG monitoring in cardiac patients during simulated driving. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 66(3), 749-758.
Hoog Antink, C., Schulz, F., Leonhardt, S., & Walter, M. (2018). Motion artifact quantification and sensor fusion for unobtrusive health monitoring. Sensors, 18(1), 38.
Leicht, L., Eilebrecht, B., Weyer, S., Leonhardt, S., & Teichmann, D. (2017). Closed-loop control of humidification for artifact reduction in capacitive ECG measurements. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 11(2), 300-313
Eilebrecht, B., Willkomm, J., Pohl, A., Wartzek, T., & Leonhardt, S. (2013). Impedance measurement system for determination of capacitive electrode coupling. IEEE transactions on biomedical circuits and systems, 7(5), 682-689.
Eilebrecht, B., Henriques, J., Rocha, T., Walter, M., Paredes, S., de Carvalho, P., ... & Leonhardt, S. (2012). Automatic parameter extraction from capacitive ECG measurements. Cardiovascular Engineering and Technology, 3(3), 319-332.
Wartzek, T., Eilebrecht, B., Lem, J., Lindner, H. J., Leonhardt, S., & Walter, M. (2011). ECG on the road: Robust and unobtrusive estimation of heart rate. IEEE Transactions on biomedical engineering, 58(11), 3112-3120.