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• Jannik Prüßmann, M.Sc.

Projektbeschreibung

Das Elektrokardiogramm ist von essentieller Bedeutung zur Überwachung der elektrischen Herzaktivität und zur Diagnose von kardiovaskulären Erkrankungen. Durch die Abhängigkeit des klassischen EKG’s vom stetigen Hautkontakt der Klebeelektroden kann es allerdings zu Hautirritationen und Bewegungseinschränkungen kommen. Dies erschwert insbesondere die Verwendung mobiler Systeme und führt zu häufigen Fehlalarmen in der Überwachung auf Intensivstationen.

Für die kapazitive Messung des EKG (cEKG) benötigen die Elektroden keinen direkten Hautkontakt. So ist eine Erfassung des EKG-Signals durch Kleidung hindurch möglich und die Integration des kapazitiven EKGs etwa in Betten oder Autositzen konnte erfolgreich demonstriert werden. Anbei findet sich ein kurzes Video zur Demonstration.

Die Form der EKG-Kurve ist für die kardiologische Diagnostik von großer Bedeutung. Allerdings ist die die kapazitive EKG-Messung anfällig für Bewegungsartefakte und Verformungen des Kurvenverlaufs gegenüber der klassischen EKG-Messung sind auch in Abwesenheit von willkürlichen Bewegungen zu beobachten. Die Veränderungen des EKG Signals resultieren auch aus der mechanischen Aktivität des Herzens und der Atmung. Diese Beobachtungen werden entsprechend als physiologische Bewegungsartefakte (Physiological Motion Artifacts - PMA) bezeichnet.

Durch die Modellierung der PMAs und der Interaktion verschiedener Herzsignale, soll ein besseres Verständnis für die Deformationen im Kurvenverlauf erlangt werden und so die diagnostische Aussagekraft des kapazitiven EKGs erhöht werden.

Projektziele

• Entwicklung einer multimodalen Elektrode zur zeitgleichen Erfassung von kapazitiven EKG und mechanischer Herzaktivität (Ballistokardiogramm - BKG)
• Entwicklung eines Prüfstands zur Untersuchung von physiologischen Bewegungsartefakten und zur Evaluation der entwickelten Elektrode
• Modellierung der physiologischen Bewegungsartefakte und ihrer Auswirkungen auf die diagnostische Aussagekraft des EKG-Signals
• Kompensation von physiologischen Bewegungsartefakten