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pte20220621002 Technologie/Digitalisierung, Medizin/Wellness

Vitalfunktionen bald ohne Kabelsalat messbar

Forscher des Stevens Institute of Technology nutzen Radar, Kameras und KI-basierte Algorithmen


So werden Vitalfunktionen auch bei Nicht-Sitzenden drahtlos erfasst (Bild: stevens.edu)
So werden Vitalfunktionen auch bei Nicht-Sitzenden drahtlos erfasst (Bild: stevens.edu)

Hoboken/Washington (pte002/21.06.2022/06:05) -

Mit Radar, Kameras und Algorithmen statt aufgeklebten Elektroden und Kabeln überwachen Forscher des Stevens Institute of Technology http://stevens.edu zusammen mit Kollegen von Autonomous Healthcare http://autonomoushealthcare.com die wichtigsten Vitalfunktionen wie Herzschlag und Atmung. Der Vorteil: Der Ansatz erfolgt drahtlos und basiert auf Künstlicher Intelligenz (KI). Zu den Nutznießern dieses Verfahrens werden Astronauten, Sportler und Krankenhauspatienten gehören, heißt es.

Bedarf bei Weltraummissionen

"Es besteht ein großer Bedarf an solchen Techniken, vor allem bei längeren Weltraummissionen", sagt Negar Tavassolian, die gemeinsam mit ihrem Doktoranden Arash Shokouhmand die Entwicklung leitet. Die US-Raumfahrtbehörde NASA http://nasa.gov sieht das ebenso und unterstützt die Arbeit. Zur Datenerfassung wird der Körper mit einem Radar-Scanner abgetastet. Gleichzeitig wird er mit einer Farb-/Tiefenkamera abgebildet. Die dabei ermittelte Datenflut wertet ein KI-Algorithmus aus

Den Wissenschaftlern zufolge liefert die neue Methode Koordinaten zur automatischen Echtzeit-Interaktion zwischen Kamera und Radar. "Nach unserem Wissen ist es die erste Arbeit, die dieses Verfahren auf die Überwachung von Vitalzeichen anwendet", berichtet Tavassolian stolz. Auf diese Weise ließen sich in Echtzeit Atem- und Herzfrequenz ermitteln.

Normale Aktivität überwachbar

Der Proband muss, um überwacht zu werden, nicht still dasitzen, denn das Gerät sucht ständig die Partien des Körpers aus, an denen die gesuchten Daten am besten ablesbar sind. Das haben die Forscher mit verschiedenen Probanden getestet, die sich so verhielten, als seien sie auf einer Weltraummission. Sie mussten simulierte Aufgaben aus verschiedenen Blickwinkeln und in verschiedenen Entfernungen ausführen, während das Gerät sie scannte und fotografierte.

"Manchmal neigten sie ihre Körper in verschiedenen Winkeln in Richtung des Scanners oder weg von ihm. So konnten wir feststellen, wie das System unter verschiedenen Bedingungen funktioniert", so Tavassolian. Während der frühen Tests schätzte das Gerät die Atemfrequenzen der Probanden in mehr als 96 Prozent der Fälle genau ein, während die Herzfrequenz in jedem Fall in mehr als 85 Prozent der Fälle genau stimmte. Nach der Optimierung der Software verbesserte sich die Genauigkeit noch weiter.

(Ende)
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Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
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