Dynamische Vermessung von Gefäßen in weichem Gewebe in Transmission und Reflexionsmessung, als Hybridverfahren aus Ultra-Breitband- und Ultraschallsignalen zur nicht-invasiven Bestimmung des Blutdrucks.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wissenschaftlicher Fortschritt: Ultrawideband (UWB) - Der Aufbau einer Modellumgebung für die Anwendung (Phantom/Modell Oberarm) und die Messtechnik wurden in mehrere Iterationen umgesetzt und die Signalanalyse und -verarbeitung (Algorithmen) fertiggestellt. Ein flexibles echtzeitfähiges UWB System wurde aufgebaut und evaluiert. Der neue Ansatz einer spektralen Auswertung der UWB-Signale erlaubt es die Messzeit für einen Messvorgang bei hoher räumlicher Auflösung deutlich zu reduzieren und ermöglicht eine nachgewiesene robuste Anwendung für die nichtinvasive Vitaldatenerfassung von Atmung und Puls. In dieser Projektarbeit ist ein Sprung von Grundlagenwissen in die Anwendung am Menschen erreicht. Ultraschall (US) ist hochauflösend und erreicht Gefäße in tiefen Kompartimenten. Eine Blutdruckmessung ist – bisher – durch Algorithmen möglich. Ein wesentliches Ziel ist die Anwendung aufklebbarer US-Sensoren für eine kontinuierliche, nichtinvasive und multilokale Messung. Mit US können weitere Variablen, welche den Blutdruck determinieren, gemessen werden. Eine zentrale Information ist die lokale Messung des Blutflusses (Perfusion) und der Pulswellengeschwindigkeit. Anwendungsaspekte und wissenschaftliche Fragestellungen für das US-Verfahren: Multilokale Beurteilung der Hämodynamik in der Klinik einschließlich zentraler Gefäße. Direkte physikalische Ableitung eines Druckes. Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens zur Druckmessung und Kalibrierung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Reflection and transmission of ultra-wideband pulses for detection of vascular pressure variation and spatial resolution within soft tissues. Biomedical Physics & Engineering Express, 2(6), 065003.
Mackenberg, Martin; Rackebrandt, Klaas; Bollmeyer, Christian; Wegerich, Philipp; Hartmut, Gehring NA & Hellbrück, Horst
-
Brachialis Pulse Wave Measurements with Ultra-Wide Band and Continuous Wave Radar, Photoplethysmography and Ultrasonic Doppler Sensors. Sensors, 21(1), 165.
Hellbrück, Horst; Ardelt, Gunther; Wegerich, Philipp & Gehring, Hartmut
-
Measurement of Blood Pressure by Ultrasound—The Applicability of Devices, Algorithms and a View in Local Hemodynamics. Diagnostics, 11(12), 2255.
Meusel, Moritz; Wegerich, Philipp; Bode, Berit; Stawschenko, Elena; Kusche-Vihrog, Kristina; Hellbrück, Horst & Gehring, Hartmut
