Medizintechnik

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme

SysVital – Langzeit-EKG- und Ereignisaufzeichnung
Langzeit-EKG im Einsatz.

Systeme zur Messung und Überwachung von vitalen Körperfunktionen wie Herz-Kreislauf, Temperatur, Blutdruck und Atmung, Bewegung oder Gewicht sind sowohl in der modernen Medizin, bei der Betreuung älterer und pflegebedürftiger Menschen als auch im Sport-, Freizeit-, Fitness und Wellnessbereich als stationäre Systeme seit Langem erprobt.

Um auch mobile Anwendungen über längere Zeiträume zu ermöglichen, entwickelt das Fraunhofer IPMS für seine Kunden kompakte Geräte mit integrierter Sensorik, Sensor naher Signalverarbeitung und drahtloser Datenübertragung, die Vitalparameter wie EKG, Pulswellenlaufzeit, Atemfrequenz und Bewegungsaktivität erfassen und drahtlos übertragen. Eine Einbindung in telemedizinische Netzwerke erfolgt über Mobilfunktelefone, WLAN oder Gateways im Heimbereich. Auf dem Gebiet der Signalverarbeitungs­algorithmen zur EKG-Vorbewertung sowie zur Bewegungsaktivitätserfassung, die in portable Systeme implementierbar sind, nimmt das Fraunhofer IPMS international eine Spitzenstellung ein.

Kompetenzen reichen von der Entwicklung spezieller Schaltkreise bis hin zum Entwurf und der Realisierung kompletter Systemlösungen. In Fällen, wo ein extrem niedriger Energieverbrauch oder die Miniaturisierung wesentlich sind, kann auch die Entwicklung spezieller ASICs sinnvoll sein. Das Fraunhofer IPMS verfügt über das Know-how sowie CAD-Tools und IPs für die Entwicklung solcher ASICs. Die meisten Systeme enthalten Mikrocontroller oder Mikroprozessoren, für die auf Kundenwunsch auch die notwendige Firmware entwickelt wird.

Aktuelle Forschungsthemen

Telemedizin

Zur Aufzeichnung eines 3-Kanal-EKG wurde das medizinische Gerät „SmartVital“ entwickelt. Über einen Bewegungssensor wird gleichzeitig die Aktivität erfasst. An Hand von Art und Intensität der Bewegung wird standardmäßig ein Aktivitätsprofil erstellt, welches bei der diagnostischen Auswertung genutzt wird. Weiterhin werden die Bewegungsdaten zur Bewertung der Signalqualität verwendet. Durch eine kontinuierliche sofortige Signalverarbeitung können schon im Gerät erste wichtige Analysewerte bestimmt werden. Die Datenübertragung erfolgt mittels Bluetooth zu einem Gateway. Das Gerät ist zur ärztlichen Betreuung im Heimbereich geeignet.


Unterstützung der Mobilität älterer Menschen

Um ältere Menschen bei der Aufrechterhaltung ihrer Mobilität zu unter-stützen, hat das Fraunhofer IPMS das Systemdesign für einen Mobilitäts-assistenten entwickelt, der mehr Funktionalität bietet als handelsübliche Senioren- oder Notrufhandys und dabei dennoch einfach zu bedienen ist. Das Design ist einer Armbanduhr nachempfunden und wirkt so nicht stigmatisierend. Funktionen wie z.B. Notruf, Benachrichtigung von Vertrauenspersonen, Navigations-unterstützung für den Heimweg, automatischer Taxiruf oder eine Sturzerkennung tragen dazu bei, älteren Menschen Sicherheit beim Verlassen ihrer Wohnung zu geben.


Indoor-Navigation

Große medizinische Einrichtungen wie Krankenhäuser oder ähneln nicht selten einem Irrgarten. Hier fällt es nicht nur schwer, sich als Besucher zurechtzufinden. Auch betriebliche Abläufe mit mobiler Ausstattung und Personal nachzuvollziehen, wird mitunter zur Herausforderung. Aus diesem Grund entwickelte das Fraunhofer IPMS ein Indoor-Navigationssystem um technische Geräte und Personal zu lokalisieren und Besucher schnell und komfortabel ans Ziel zu bringen. Das System wurde für Smartphones und Tablet-PCs konzipiert, die technische Grundlage bildet ein WLAN-Netz.

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