Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRGesundheitszustand von Corona- Infizierten stets im Blick
Nur ein geringer Teil der Patienten, die mit Corona infiziert sind, liegen auf der Intensivstation. Bei allen jedoch stellt sich die Frage: Verschlechtert sich der Zustand? Ein Sensorsystem, das verschiedene Fraunhofer-Institute im Konsortialprojekt M3-Infekt entwickeln, soll eine solche Verschlechterung frühzeitig erkennen – unter anderem über ein MIMO-Radar, das berührungslos die Atemfrequenz analysiert.
Verschlechtert sich der Gesundheitszustand von Patienten, die mit COVID-19 infiziert sind? Diese Frage stellt sich nicht nur auf Intensivstationen, in denen die Betreuung sehr engmaschig ist, sondern auch auf anderen Krankenhausstationen sowie in der häuslichen Betreuung. Ein modulares, multi-modales und mobiles Sensorsystem namens M3-Infekt kann den Gesundheitszustand infizierter Personen künftig stets im Blick behalten und eine Verschlechterung frühzeitig erkennen. Das Fraunhofer FHR ist Teil eines Konsortiums bestehend aus 10 Fraunhofer-Instituten. Das entwickelte Sensorsystem soll zukünftig nicht nur den Gesundheitszustand von COVID-19-Patienten überwachen, sondern auch bei Betroffenen anderer Infektionskrankheiten Anwendung finden.
Verschiedene Sensoren arbeiten gemeinsam
Das Sensorsystem besteht aus verschiedenen Sensorgruppen, die einander ergänzen. Eine dieser Gruppen sind Wearable-Sensoren, die sich am Körper tragen lassen. Ein textil-inte-grierter Sensor erfasst die EKG-Daten, ein Sensorarmband die Körpertemperatur, den Puls und die Sauerstoffsättigung des Bluts und ein weiterer textiler Sensor die Belüftungssituation der Lunge. Ebenfalls Teil des Projekts ist das Energy Harvesting: Hier werden Konzepte und Lösungen erarbeitet, wie sich diese tragbaren Sensoren durch mechanische Bewegung mit Energie versorgen lassen.
MIMO-Radarsensor misst die Atemfrequenz
Das Fraunhofer FHR steuert einen kontaktlos arbeitenden MIMO-Radarsensor bei. Dieser kann beispielsweise in einer Raumecke angebracht werden: Von hier aus ermittelt er die Atemfrequenzen der Personen, die sich im weiträumigen Blickfeld des Sensors befinden. Denn durch die Atmung bewegt sich der Brustkorb auf und ab – via Radar lässt sich dies selbst durch Bettdecken hindurch erfassen. Durch das hier verwendete Sensorkonzept können Signale verschiedener Personen voneinander getrennt werden. Ändert sich die Grundatemfrequenz des Patienten, kann dies ein Anzeichen für eine Verschlechterung des Zustandes sein. Neben dem Radarsensor gibt es noch einen weiteren kontaktlosen Sensor: Ein hyperspektraler Bildsensor des Fraunhofer IIS/ENAS. Seine Ergebnisse können dabei helfen, Mehrfachreflektionen und dadurch entstehende Geisterziele des MIMO-Radar herauszurechnen. Bis Mitte September 2021 sollen die Sensoren so weit aufgebaut sein, dass sie für erste Probandenstudien eingesetzt werden können.