Ab dem kommenden Wintersemester 2023 wird das MedIT die neue Vorlesung „Unobtrusive Monitoring of Vital Signs“ im Elective-Katalog der Mastervertiefungsrichtung BMSE anbieten. Die Vorlesung behandelt die grundlegenden Methoden der unauffälligen Vitalparameterüberwachung und wird von Markus Lüken gehalten, der an unserem Institut die Arbeitsgruppe für Medizinische Messtechnik und Signalverarbeitung leitet.

Weitere Information sind in RWTHonline und auf unserer Homepage zu finden.

Vorlesungsbeschreibung Deutsch:

Unobtrusive Monitoring of Vital Signs (M. Sc. / WS / Bilingual: Deutsch/Englisch)

In dieser Vorlesung werden die grundlegenden Konzepte der unauffälligen und kontaktlosen Messmethoden von Vitalparametern aufbauend auf den physiologischen und physikalischen Ursprüngen der jeweiligen Signale eingeführt. Dabei werden die folgenden Vorlesungsinhalte behandelt:

1. Physiologie und Physik des kardiorespiratorischen Systems

2. Kapazitive Elektrokardiographie

3. Reflektive Photoplethysmographie

4. Ballistokardiographie und Seismokardiographie

5. Magnetische Induktionsmessung

6. Laser-Doppler Vibrometrie und Radar

7. LIDAR und Time-of-Flight Sensoren

8. Photoplethysmography Imaging

9. Infrarotthermographie

10. Fusionsalgorithmen zur Vitalparameterextraktion

11. Kompensation von Bewegungsartefakten

12. Anwendungsfall: Vitalparameterüberwachung im Auto

13. Anwendungsfall: Sensorfusion im Inkubator

Auf Basis der Grundlagen der unauffälligen und kontaktlosen Messmethoden von Vitalparametern können die Teilnehmer nach dem Besuch des Moduls:
• die physiologischen und physikalischen Ursprünge von Vitaldaten verstehen
• unterschiedliche Konzepte der unauffälligen und kontaktlosen Extraktion von Vitalparametern verstehen und implementieren
• die Vor- und Nachteile bestimmter Konzepte für unterschiedliche Umgebungsvariablen beurteilen
• Konzepte zur Kombination unauffälliger und kontaktloser Sensorik zur Optimierung der Abdeckung erstellen
• Bewegungsartefakte in Vitaldaten erkennen und durch entsprechende Algorithmen kompensieren

Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse):

Empfohlen: Inhalte der B.Sc.-Vorlesung „Einführung in die Medizintechnik“

Empfohlene Literatur (Deutsch):

Medizintechnische Systeme,
Springer Vieweg Berlin, Heidelberg, 2016, Erste Edition
Steffen Leonhardt, Marian Walter
ISBN 978-3-642-41238-7

Literatur auf Englisch:

Upcoming book on
“Unobtrusive and Contact-free Monitoring of Vital Signs”
Steffen Leonhardt, Markus Lueken and Mohanasankar Sivaprakasam

C. Brüser, C. H. Antink, T. Wartzek, M. Walter and S. Leonhardt, "Ambient and Unobtrusive Cardiorespiratory Monitoring Techniques," in IEEE Reviews in Biomedical Engineering, vol. 8, pp. 3043, 2015, doi: 10.1109/RBME.2015.2414661

S. Leonhardt, L. Leicht, D. Teichmann. „Unobtrusive Vital Sign Monitoring in Automotive Environments - A Review”. Sensors (Basel). 2018 Sep 13;18(9):3080. doi: 10.3390/s18093080