TRICORDER

Optischer Interferometrischer Recorder für die Vitalfunktionen

Das Licht EKG – Science Fiction wird Realität

Jeder StarTrek-Fan kennt ihn: den Tricorder, mit dem sich berührungslos alle wichtigen Vital-funktionen eines Patienten erfassen lassen. Kein Anbringen von Kabeln und Elektroden, keine aufwändige Präparation, der Tricorder-Sensor wird einfach über den Körper geführt und die Diagnose kann gestellt werden.

Die Annäherung an diese Vision ist das Ziel des Konsortiums, das sich unter dem Akronym TRICORDER zusammengefunden hat. Hierzu soll ein Messverfahren konzipiert und erforscht werden, mit dem sich die Herzfunktion eines Patienten berührungslos messen lässt.

Grundlage dieses Messverfahrens ist die Laserinterferometrie, mit der sich Objektverschiebungen von weniger als einem tausendstel Millimeter exakt erfassen lassen. Eine spezielle Variante der Laserinterferometrie, die sog. Laservibrometrie, ist in der Lage noch kleinere Bewegungen von Objekten präzise zu messen. Damit wird es möglich sein, die Bewegung der Hautoberfläche, die durch den Pulsschlag verursacht wird, präzise zu erfassen, und daraus Rückschlüsse über die Kontraktionsbewegungen der einzelnen Bereiche des Herzmuskels zu ziehen. Dabei hat der Sensor einen Abstand von etwa einem Meter zum Patienten und die Haut wird lediglich mit einem schwachen Laserstrahl beleuchtet. Köperbewegungen des Patienten können herausgefiltert werden, so dass nur das Herzsignal erfasst werden kann.

Im Gegensatz zum klassischen Elektrokardiogramm (EKG), bei dem der Arzt aus dem Verlauf des elektrischen Nervensignals Rückschlüsse über die Herzfunktion ziehen muss, liefert das Laserinterferometer direkt Informationen über die mechanische Funktion des Herzmuskels. Damit lassen sich voraussichtlich Herzerkrankungen viel früher diagnostizieren, als mit der herkömmlichen Methode.

Der neue Sensor soll zuerst für die Überwachung von Frühgeborenen eingesetzt werden. Da das Anbringen von Elektroden entfällt, wird die empfindliche Haut der Kinder geschont.

Wenn die angestrebten Ziele erreicht werden, ist das Verfahren für eine Fülle von Anwendungen in der medizinischen Diagnostik einsetzbar. So kann beispielsweise die Herzfunktion älterer Patienten zu Hause lückenlos erfasst werden, ohne dass der Patient durch Elektroden oder

Aufzeichnungsgeräte beeinträchtigt wird. Der medizinische Check könnte in der vertrauten Umgebung quasi nebenbei erfolgen, die Daten des Licht EKGs werden dem Arzt direkt zugesandt und dieser kann ggf. schnell und auf einer verlässlichen Informationsbasis reagieren.

Diese und andere Anwendungen werden bei einem erfolgreichen Abschluss des Projekts einen wichtigen Baustein für eine bezahlbare und qualitativ hochwertige medizinische Versorgung der Zukunft sein, die der demografischen Entwicklung Rechnung trägt.

Ansprechpartner

Dipl.-Phys.Martin Sellhorst
+49 211 6214-579

Projektdetails

Koordinator

Dr.Marco Wolfer
POLYTEC GmbH
Polytec-Platz 1-7, 76337Waldbronn
+49 7243 604-1891

Projektvolumen

2,2 Mio. € (Förderquote: 55,8 %)

Projektdauer

01.10.2015 - 31.12.2019

Projektpartner

POLYTEC GmbHWaldbronn
getemed Medizin- und Informationstechnik AGTeltow
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)Karlsruhe