Artikel zur radargestützten Erfassung von Herztönen in Nature Scientific Reports veröffentlicht

Der nun veröffentlichte Artikel berichtet, wie man mit Hilfe von berührungsloser Abstandmesstechnik durch zum Beispiel Kleidung und Bettdecken hindurch die Herztöne von Personen messen kann. Die Messergebnisse des interferometrischen Radar-Systems zeigen eine solch hohe Qualität, dass damit ähnliche medizinische Diagnostik möglich ist, wie mit dem klassischen Stethoskop, bei der jedoch direkter Hautkontakt zwischen Stethoskop und Patientin oder Patient notwendig ist. Die ganze Tragweite der Forschungsergebnisse erschließt sich vor allem in Verbindung mit weiteren Forschungsergebnissen der Gruppe von Prof. Kölpin, welche ermöglichen, Herzschlag und Atmung extrem präzise und berührungslos zu messen.

Kölpin, der das Projekt nach seinem Ruf an die BTU im Sommer 2017 von der FAU Erlangen-Nürnberg mit nach Cottbus gebracht hatte,  hat es auf die Pulswellen abgesehen, die sich bei jedem Herzschlag durch unsere Adern bewegen. Der unscheinbare Kasten arbeitet mit einem Radarsystem im Bereich von 24 Gigahertz und ist mittels Interferometrie, einer Messmethode die auf der Überlagerung von elektromagnetischen Wellen basiert, in der Lage, Distanzunterschiede von wenigen Micrometern zu messen. »Mehr Technik ist im Prinzip gar nicht nötig. Aus den hochaufgelösten Daten, die uns das System liefert, lassen sich mit entsprechenden Verfahren Rückschlüsse auf Atmung, Puls oder gar Arteriosklerose ziehen.«

Doch das sind nicht die einzigen Anwendungsmöglichkeiten. Im Zuge seiner Forschung ist Prof. Kölpin mit seinem Team darauf gestoßen, dass jeder Mensch seine ganz eigene Druckwellenverteilung im Körper hat. Ähnlich wie ein Fingerabdruck könnte die Technologie also auch für Zutrittskontrollen eingesetzt werden. Vorstellbar wären auch kleine Überwachungssysteme die Atmung und Puls von Palliativpatienten oder Säuglingen belastungsfrei überwachen, alles ohne komplizierte Verkabelung. »Ein ganz großer Vorteil, den unser System beispielsweise gegenüber Kameras hat: Wir können im Brandfall auch durch Rauch erkennen, ob sich noch lebende Personen im Gebäude befinden oder durch Kleidung und Bettdecken hindurch den Gesundheitszustand gefährdeter Personen überwachen.« Den größten Nutzen wird die Technologie aber wahrscheinlich im Krankenhaus haben. Dafür erprobt das Team von Prof. Kölpin gemeinsam mit der Palliativmedizinsichen Abteilung am Universitätsklinikum Erlangen intensiv den Praxisgebrauch. Das Radarsystem könnte nicht nur überwachen und im Notfall Alarm schlagen. Auch zur Diagnose von Arteriosklerose, Herzfehlern und anderen Leiden könnte es eingesetzt werden.

Der Artikel ist online unter https://www.nature.com/articles/s41598-018-29984-5 kostenlos verfügbar.