Kurzbericht 2007 Electronics und Medical Signal Processing

Abbildung 9: Brustgurt mit innenliegenden Elektroden
Alle Module sind als autarke, batteriebetriebene Systeme, die unter besonderer
Berücksichtigung des Low-Power-Aspekts sowie der Minitaturisierung konzipiert
worden und verfügen neben dem benötigten Frontend für die analogen
Messungen der Vitalparameter über einem Low-Power-Mikrocontroller. Außerdem
kommunizieren sie über einen MAC und PHY nach IEEE 802.15.4 (ZigBee).
Mit Hilfe integrierter Beschleunigungssensoren wird eine Ermittelung des
Aktivitätszustands des Patienten ermöglicht. Außerdem befindet sich eine
Softwareimplementierung eins adaptiven Filters auf dem Mikrocontroller, um eine
Verbesserung der Sensorsignale zu erreichen. Dazu wurden hardwarespezifische
Signalverarbeitungs-Algorithmen für die Mikrocontroller entwickelt, die
einfache Sensoren zu ” Smart Sensors“ aufwerten und somit eine verbesserte
Diagnosemöglichkeiten bieten.
Durch eine Ergänzung des Standards IEEE 802.15.4 für die drahtlose
Kommunikation wird neben dem Datenaustausch zwischen Sensor und Master-
System auch eine Synchronisation der Abtastzeitpunkte ermöglicht. In der aktuellen
Implementierung wird eine Genauigkeit der Abtastzeitpunktsynchronisation von
±2 µs erreicht, wodurch weitergehende Signalverarbeitende Analysemethoden zur
Datenauswertung anwendbar werden.
Als Maser-System dient derzeit ein Notebook. Die Funkanbindung erfolgt
über einen selbst entwickelten USB-Dongle. Dort sollen die artefaktbehafteten
Sensordaten einerseits im standardisierten EDF+ Format abgespeichtert und
anderseits auch mit echtzeitfähigen Methoden der Datenfusion und der Blinden
Quellentrennung zur Verbesserung der Zuverslässigkeit verarbeitet werden. Vor
allem wird die Unterdrückung von Bewegungsartefakten angestrebt, die von
aktuellen Personal Healthcare Systemen nicht geleistet wird.
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