Reflexionssensoren der RSP-Reihe (Fotos: Dennis Mitrenga, CiS)
Die Messung von Vitalparametern im Bereich Gesundheit und Sport ist seit vielen Jahren gängige Praxis. Neue, mobile und vor allem im Alltag nutzbare Lösungen – getrieben durch das steigende Gesundheitsbewusstsein – sind durch die Nutzung von Technologien aus der Mikrosystemtechnik möglich.
Die Entwicklung von patientenfreundlichen, körpernahen Sensorlösungen für Prävention, medizinische Diagnostik und Therapie stehen im Mittelpunkt aktueller F&E-Projekte am CiS Forschungsinstitut in Erfurt.
Neben Zuverlässigkeit, kontinuierlicher Messung (24/7) stellen die Erschließung neuer Messstellen am menschlichen Körper einhergehend mit neuen Packages (Integration in Gebrauchsgegenstände, Kleidung usw.) große Herausforderungen an die Produktentwicklung. Dazu kommen verschiedene Einsatzszenarien, wie Medizin (möglichst genaue Messdaten) oder Life Science (möglichst robust). Natürlich schlagen sich diese unterschiedlichen Anforderungen in der Konfiguration der Sensorik (Wellenlänge, Messstrecke/-geometrie, …) nieder.
In dem vom BMWI geförderten Vorhaben MS-LATEIN beschäftigen sich Wissenschaftler und Ingenieure mit der Entwicklung eines multispektralen sensorischen Mikrosystems zur Bestimmung wellenlängenabhängiger lateraler Intensitätsverteilungen für die reflektive Pulsoximetrie und Photoplethysmographie. Mit den erreichten Ergebnissen, dem neu erworbenen Wissen und den erprobten Technologien will man die Industrie bei der der Entwicklung neuer Vitalparametersensoren unterstützen. Zielgrößen sind die Messung der Herzrate, der Herzratenvariabilität, der Sauerstoffsättigung, der Atemrate, der Perfusion und der Elastizität der Gefäße.
Die im Projekt MS-LATEIN entwickelten monolithischen Sensoren aus der RSP-Reihe bestehen aus 13 bogenförmigen Photodiodensegmenten und können frei mit bis zu 4 verschiedenen LEDs bestückt werden. Mit Hilfe dieser Mikrosysteme können Unternehmen optimierte Sensordesigns ableiten – die Ergebnisse können auch zur Evaluierung und Validierung bestehender Simulationsmodelle herangezogen werden.
Die Arbeiten im Fördervorhabens „MS-LATEIN“ wurden durch das BMWI unter dem Förderkennzeichen VF110010 unterstützt.
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