Damit im Notfall der Mediziner schnell zur Stelle ist, müssen telemedizinische Systeme ihre Sensordaten in Echtzeit, aber auch energiesparend verwerten. Im Forschungprojekt Caalyx wird ein Ansatz getestet, mit dem das zu erreichen ist.
Der zunehmende Altersdurchschnitt in der Bevölkerung stellt uns vor die Herausforderung, Menschen bis ins hohe Alter eine selbstständige Lebensführung zu ermöglichen. Das Erkennen akuter Notfälle, aber auch das Überwachen des gesundheitlichen Allgemeinzustands müssen technische Lösungen dann übernehmen können. Im Folgenden wird ein Systemkonzept für einen intelligenten Sensor (Wearable Light Device, WLD) präsentiert, der das leisten kann. Die dafür erforderlichen Vitalparameter und daraus abgeleitete Größen wurden im Rahmen des Forschungsprojektes Caalyx in Zusammenarbeit mit Medizinern ausgewählt. In die Auswahl kamen
- Ein-Kanal-EKG (Herzfrequenz/Rhythmus),
- Pulstransitzeit, PTT (Blutdruck),
- periphere Blutsauerstoffsättigung (SpO2) sowie
- Körpertemperatur.
Aus dem einkanaligen EKG Signal werden Herzfrequenz und -rhythmus ermittelt. Das Gerät analysiert die Sensordaten und ermittelt aus EKG und Photoplethysmogramm (PPG) zusätzlich die Pulstransitzeit (PTT). Sie steht in einem engen Verhältnis zum systolischen Blutdruck. So lässt sich nicht nur der Blutdrucktrend überwachen, sondern in gewissen Grenzen auch der absolute Blutdruck quasi kontinuierlich erfassen. Die Voraussetzung dafür ist eine Kalibrierung durch eine herkömmliche Blutdruckmessung. Sie kann automatisch erfolgen, wenn das Messgerät seine Werte an das System überträgt.
Diese Parameter ermöglichen das umfassende Überwachen des Herz-Kreislauf-Systems. Verschiedene kardiale Arrhythmien werden ebenso erkannt wie plötzliche Schwankungen des systolischen Blutdrucks oder ein Abfall der peripheren Blutsauerstoffsättigung. Des Weiteren liefert der Temperatursensor Hinweise auf Infektionen.
Da der Energieverbrauch bei einem mobilen Gerät maßgeblich Laufzeit und Gewicht beeinflusst, sollte die energetisch aufwendige drahtlose Datenübertragung auf ein Minimum beschränkt sein. Das ist zu erreichen, wenn möglichst viele Analyseschritte auf dem Sensor ausgeführt werden. Dann ist auch nur eine einfache äußere Schnittstelle erforderlich, um das Gerät in andere Systeme zu integrieren. Die Analyse der Daten muss aber in Echtzeit erfolgen und das Ergebnis mit geringer Latenz bereitstehen, da nur dann ein pflegerischer oder medizinischer Dienstleister rechtzeitig reagieren kann.
Die drahtlose Anbindung an eine Relaisstation erfolgt über ein Body Area Network (BAN) auf der Basis von Bluetooth. Diesem BAN können auch andere Sensoren angehören, die zum Beispiel Blutzuckerspiegel oder Atemfrequenz messen. Im Rahmen des Projektes Caalyx wird ein System aus WLD, einem Smartphone als Relaisstation und einer Serveranwendung entwickelt. Ein Prototyp des Systems, bei dem ein Teil der vom WLD erfassten Vitalparameter von Einzelsensoren verwendet wird, wurde in einer Studie mit Senioren erfolgreich getestet.
Weitere Informationen www.corscience.de
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