Misst berührungslos

Herz-Radar soll Schlaganfälle frühzeitig erkennen

Elektronik
04.01.2021 09:41

Per Radar werden Schiffe geortet, Flughöhen berechnet oder Raser auf der Autobahn geblitzt. Schon bald könnte die Technik dabei helfen, Herzschlag und Atmung kontinuierlich zu überwachen und so Schlaganfälle oder Herzinfarkte frühzeitig zu erkennen, wie jetzt Forscher der TU Hamburg im Rahmen des Projekts „BrainEpP“ demonstriert haben.

Üblicherweise wird der Herzschlag per EKG mittels Elektroden und Kabeln analysiert. Bei der Radartechnik hingegen erfolgt die Überwachung berührungslos und aus der Distanz. Professor Alexander Kölpin von der Technischen Universität Hamburg und sein Team sind laut eigenen Angaben europaweit die Ersten, die ein entsprechendes Herz-Radar für den medizinischen Einsatz entwickelt haben und schon klinische Patiententests vorweisen können. Durch Kleidung, Bettdecken und sogar Matratzen hindurch kann ein von Kölpin entwickelter Sensor Herz- und Atmungswerte erfassen und an die Monitoring-Geräte übertragen.

Mithilfe von Sensoren kann sowohl die Atmung als auch der Herzschlag gemessen werden. (Bild: BrainEpP)
Mithilfe von Sensoren kann sowohl die Atmung als auch der Herzschlag gemessen werden.

„Unsere Sensoren senden elektromagnetische Wellen aus, die vom Körper reflektiert werden. In der Umsetzung funktioniert das etwa so: Das vom Herz ausgestoßene Blut läuft in Form einer Pulswelle die Gefäße entlang, was auf der Körperoberfläche als Vibration erscheint. Diese können wir mithilfe der Sensoren messen und daraus viele medizinische Aspekte des Herzkreislaufsystems bestimmen.“ So kann beispielsweise die Herzfrequenz, die Herzbelastung und die Pulswellen-Geschwindigkeit, mit der man eine Arterienverkalkung und somit das Schlaganfallrisiko feststellen kann, gemessen werden.

Epilepsie bei Neugeborenen feststellen
Vorerst fokussiert sich das Forschungsprojekt allerdings auf die medizinische Beobachtung von Früh- und Neugeborenen. „Wir konzentrieren uns vor allem auf epileptische Anfälle. Man vermutet, dass unerkannte Epilepsie für bis zu 20 Prozent aller plötzlichen Kindstode verantwortlich ist. Das Problem dabei ist, dass diese Anfälle bei Kleinkindern oft nicht diagnostiziert werden, da sie noch keine motorischen Krämpfe zeigen.“ Mit der Radartechnik entwickeln die Forscher ein Frühwarnsystem für Früh- und Neugeborene, die durch das kontaktlose Messen mit den Sensoren kontinuierlich und ohne Einschränkungen überwacht werden sollen. Ein Anfall könne so früh genug bemerkt und behandelt werden, heißt es in einer Mitteilung der TU.

Die Messung von Herzschlag und Atmung erfolgt kontaktlos. Im BrainEpP-Projekt soll die Radartechnik allerdings unter dem Bett eingebaut werden. (Bild: BrainEpP)
Die Messung von Herzschlag und Atmung erfolgt kontaktlos. Im BrainEpP-Projekt soll die Radartechnik allerdings unter dem Bett eingebaut werden.

Kontaktlos Covid-19-Patienten versorgen
Auch aus aktuellem Anlass während der Corona-Pandemie sei ein Einsatz der Technik laut Kölpin sinnvoll. „In Verbindung mit der von uns gemessenen Herzkreislauf- und Atemtätigkeit kann die Temperatur kontaktlos ermittelt und somit wichtige Parameter zur Beurteilung des Gesundheitszustands im Zusammenhang mit einer möglichen Corona-Infektion geprüft werden“, erklärt der Wissenschaftler. Vorteil sei, dass die Patienten berührungslos untersucht werden könnten, wodurch das Risiko einer Ansteckung beim medizinischen Personal sinke und die notwendigen Hygienevorkehrungen vereinfacht würden.

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