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Kontaktlose Atem- und Pulsmessung

Bild 1: Prototypen eines Einkanaligen Sensors zur Überwachung der Herzaktivität.

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Projektbeschreibung

Mittlerweile ist die Überwachung von Vitalparametern, wie z.B. Herzfrequenz und Atemfrequenz, zu klinischen Routine geworden. Darüber hinaus ist in seltenen Fällen (z.B. während der Hämo-Dialyse, nach einem Herzanfall) eine Langzeitüberwachung notwendig. Aber insbesondere bei der Langzeitüberwachung führt die Verwendung von Klebeelektroden, PPG-Klips vermehrt zu unerwünschten Nebeneffekten wie z.B. Haut-Irritationen, Bewegungsartefakten, Kontaktproblemen. Darüber hinaus ist insbesondere bei tragbaren Geräten immer auch die Energieversorgung ein Problem. Aufgrund der mechanischen Funktionsweise von Herz und Lunge, wird im Bereich des Oberkörpers die Verteilung von gut bzw. schlecht leitenden Volumina ( Blut / Luft ) im Rhythmus des Herzschlages bzw. der Atmung verändert. Dies wirkt sich direkt auf die mittlere Impedanz des Oberkörpers aus. Mit hilfe der magnetischen Bioimpedanzmessung, die auf dem Prinzip der Wirbelstrominduktion basiert, lassen sich diese Impedanzänderungen kontaktlos bestimmen.

Herausforderungen
  • Detektion sehr kleiner Messignale.
  • Hohe Empfindlichkeit gegenüber Störeinflüssen wie z.B. Verformung der Sensoren oder bewegliche Metallteile in der Umgebung.
  • Interferenz mit anderen Messgeräten
  • Integration schwierig

Das Bild 1 zeigt einen ersten Prototypen eines Einkanaligen Sensors (rot), der zur Überwachung der Herzaktivität genutzt werden kann.

Projektziele

Im Rahmen dieses Projekts sollen die folgenden Ziele erreicht werden:

  • Entwicklung von Mess- und Testaufbauten
  • Integration in Kleidung und Textilien
  • Integration in Betten und Sitzmöbel
  • Kontaktlose Überwachung von Neugeborenen im Inkubator