Ob es einem Auto im Wesentlichen gut geht, erkennt sein Fahrer am Armaturenbrett. Die Vitalparameter kranker Menschen wie den Puls erfährt der Arzt selbst dann, wenn seine Patienten zu Hause sind. Auf der MEDICA zeigen Forscher ihr drahtloses Messgerät VitaSENS.
In jedem modernen Kraftfahrzeug erfassen Sensoren den Betriebszustand: Geschwindigkeit, Motordrehzahl und offene Türen melden sie ebenso wie Öldruck, Kühlwassertemperatur oder Tankinhalt. So informieren sie den Fahrer ständig über die »Gesundheit« seines Autos. Landet er selbst einmal im Krankenhaus, interessieren sich Ärzte für seine Vitalparameter. Ebenso kann es in Reha-Kliniken, bei der Nachsorge zu Hause oder beim Training von Sportlern wichtig sein, den Puls, die Körpertemperatur oder den Sauerstoffgehalt des Bluts kontinuierlich zu messen und zu überwachen.
Zu diesem Zweck präsentierten Fraunhofer-Wissenschaftler vor vier Jahren auf einer Messe erstmals ihr multisensorisches Body Area Network (BAN). Mittlerweile haben sie mehrere Sensoren in ein Gerät integriert und es VitaSENS® getauft. Zu sehen ist es vom 16. bis 19. November auf der Messe MEDICA in Düsseldorf (Halle 10, Stand F05). Ein optischer Sensor misst am Ohrläppchen, am Finger oder am Arm die Sauerstoffsättigung des Bluts, die Herzfrequenz und die Pulswellenkurve – also die Druckwelle die durch die Kontraktion des Herzmuskels erzeugt wird. Drei oder vier Elektroden am Oberkörper ermitteln ein EKG. Ein optionaler Lagesensor erfasst, ob der Patient gerade steht oder liegt. Die Geschwindigkeit der Signaländerung gibt Aufschluss, ob er gestürzt ist oder sich lediglich hingelegt hat. Besonders für die Schlafforschung ist der Atmungssensor interessant: Der zeitliche Verlauf der Luftströmung liefert etwa Hinweise auf eine Apnoe. Jeder Sensor übermittelt seine Werte ohne lästiges Kabelgewirr in den Funkstandards ZigBee oder Bluetooth mit einer Reichweite von 10 bis 100 Metern an eine zentrale Basisstation. Sie analysiert die einzelnen Messungen, erkennt medizinisch relevante Ereignisse und sendet sie – falls erforderlich – zur Arztpraxis, in die Klinik oder in eine andere Betreuungseinrichtung. Eine Variante von VitaSENS® überträgt die Daten direkt an ein Mobiltelefon, das diese dann bei einem Notfall, ebenfalls weitersendet. So wird maximale Mobilität gewährleistet.
»Mit zwei Herstellern medizintechnischer Geräte arbeiten wir derzeit zusammen, um unseren Prototypen in ein serienmäßiges Produkt zu überführen«, sagt Christian Weigand vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS zum Stand der Entwicklungen. »Wichtig ist auch eine weitere Minaturisierung aller Komponenten, um den Patienten noch weniger zu stören.« Dabei müssen die Forscher stets darauf achten, dass der »körperliche Betriebszustand« verlässlich erfasst und möglichst fehlerfrei übermittelt wird.
In jedem modernen Kraftfahrzeug erfassen Sensoren den Betriebszustand: Geschwindigkeit, Motordrehzahl und offene Türen melden sie ebenso wie Öldruck, Kühlwassertemperatur oder Tankinhalt. So informieren sie den Fahrer ständig über die »Gesundheit« seines Autos. Landet er selbst einmal im Krankenhaus, interessieren sich Ärzte für seine Vitalparameter. Ebenso kann es in Reha-Kliniken, bei der Nachsorge zu Hause oder beim Training von Sportlern wichtig sein, den Puls, die Körpertemperatur oder den Sauerstoffgehalt des Bluts kontinuierlich zu messen und zu überwachen.
Zu diesem Zweck präsentierten Fraunhofer-Wissenschaftler vor vier Jahren auf einer Messe erstmals ihr multisensorisches Body Area Network (BAN). Mittlerweile haben sie mehrere Sensoren in ein Gerät integriert und es VitaSENS® getauft. Zu sehen ist es vom 16. bis 19. November auf der Messe MEDICA in Düsseldorf (Halle 10, Stand F05). Ein optischer Sensor misst am Ohrläppchen, am Finger oder am Arm die Sauerstoffsättigung des Bluts, die Herzfrequenz und die Pulswellenkurve – also die Druckwelle die durch die Kontraktion des Herzmuskels erzeugt wird. Drei oder vier Elektroden am Oberkörper ermitteln ein EKG. Ein optionaler Lagesensor erfasst, ob der Patient gerade steht oder liegt. Die Geschwindigkeit der Signaländerung gibt Aufschluss, ob er gestürzt ist oder sich lediglich hingelegt hat. Besonders für die Schlafforschung ist der Atmungssensor interessant: Der zeitliche Verlauf der Luftströmung liefert etwa Hinweise auf eine Apnoe. Jeder Sensor übermittelt seine Werte ohne lästiges Kabelgewirr in den Funkstandards ZigBee oder Bluetooth mit einer Reichweite von 10 bis 100 Metern an eine zentrale Basisstation. Sie analysiert die einzelnen Messungen, erkennt medizinisch relevante Ereignisse und sendet sie – falls erforderlich – zur Arztpraxis, in die Klinik oder in eine andere Betreuungseinrichtung. Eine Variante von VitaSENS® überträgt die Daten direkt an ein Mobiltelefon, das diese dann bei einem Notfall, ebenfalls weitersendet. So wird maximale Mobilität gewährleistet.
»Mit zwei Herstellern medizintechnischer Geräte arbeiten wir derzeit zusammen, um unseren Prototypen in ein serienmäßiges Produkt zu überführen«, sagt Christian Weigand vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS zum Stand der Entwicklungen. »Wichtig ist auch eine weitere Minaturisierung aller Komponenten, um den Patienten noch weniger zu stören.« Dabei müssen die Forscher stets darauf achten, dass der »körperliche Betriebszustand« verlässlich erfasst und möglichst fehlerfrei übermittelt wird.
