20.04.2023

Unterstützung für Frühchen

Ein Forschungsteam der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Ohm) entwickelt einen Demonstrator für ein kontaktloses Monitoring-System, um die Pflege und Überwachung von Frühgeborenen zu vereinfachen. Seit April 2022 testen Wissenschaftlerinnen das System in der Kinderklinik Erlangen im Rahmen einer Machbarkeitsstudie.

Die Haut durchscheinend und rot, in der Nase spezielle Schläuche zur Beatmung und als Magensonde – Frühchen benötigen eine intensive Versorgung sowie eine komplexe medizinische Überwachung. Von einer Frühgeburt spricht man, wenn das Baby vor der 37. Schwangerschaftswoche zur Welt kommt oder bei der Geburt weniger als 2500 Gramm wiegt. Während sich Körperkontakt positiv auf die Frühchen auswirkt und die Ausschüttung von Wachstumshormonen fördert, können übermäßige Berührungen durch Untersuchungen wie einem EKG zu Hautirritationen, Allergien oder Druckstellen führen. Im schlimmsten Fall kann die dünne Haut beim Entfernen von Elektroden verletzt werden.

Das möchten Prof. Dr. Christine Niebler und Promovendin Johanna Gleichauf von der Ohm mit dem Forschungsprojekt NeoWatch verhindern. Sie entwickeln einen Demonstrator für ein kontaktloses Monitoring-System für die Vitalfunktionen von Säuglingen: Sensoren, Radar und Kameras überwachen Körpertemperatur, Herzschlag und Atmung. Komplexe Algorithmen in der Bild- und Signalverarbeitung und Rechenmodelle setzen die Kamerabilder und Radardaten zusammen und leiten daraus die Vitalparameter der Frühchen ab. „Mit einem eingebauten Radarsensor, einer Time-of-Flight-Kamera, sowie Video und Thermokameras können wir die Atemrate eines Babys genau bestimmen, ohne das Baby zu berühren“, erklärt Gleichauf. Die Time-of-Flight-Kamera ist eine 3D-Kamera, die Distanzen misst, beispielsweise das Heben und Senken des Brustkorbs beim Atmen. „Die Sensortechnologien liefern Bewegungs- und Farbinformationen wodurch wir die Atemrate des Frühchens unabhängig von den Lichtverhältnissen ermitteln können. Die Erkennung der Herzrate anhand von Farbänderungen im Gesicht ist in Arbeit.“

Nachdem die Forscherinnen das Monitoring-System an einem Baby-Simulator gründlich getestet hatten, führen sie seit April 2022 eine Machbarkeitsstudie auf der neonatologischen Station der Kinderklinik Erlangen durch. Dort nehmen sie an echten Proband*innen Thermo-, RGB- und Time-of-Flight-Kameradaten auf und prüfen, ob das System fehlerlos funktioniert. „Wir führen die Machbarkeitsstudie ausschließlich an Babys durch, deren Herz- und Atemwerte stabil sind und die mindestens die 34. Schwangerschaftswoche erlebt haben“, sagt Gleichauf. „Es sind Babys, die in der Klinik zur Behandlung von Gelbsucht eine Phototherapie erhalten. Diese Lichttherapie findet in einem Inkubator, der zusätzlich mit unserem System ausgestattet ist, wodurch wir die Daten gewinnen können ohne eine Belastung für Babys und Eltern darzustellen.“ Langfristig soll das Monitoring-System sowohl im Krankenhaus als auch zu Hause eingesetzt werden können und so den Pflegekräften, Ärzt*innen und Eltern den Umgang mit den Frühchen erleichtern. Das Projekt entstand in Kooperation mit den beiden Unternehmen InnoSent und Corsience sowie mit der Kinderklinik des Universitätsklinikums Erlangen und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

 

Weiterführende Informationen:

Bildinformation „23-04-20_Ohm_NeoWatch.jpg“: Promovendin Johanna Gleichauf entwickelt einen Demonstrator für ein kontaktloses Monitoring-System für Frühchen. (Foto: Johanna Gleichauf/TH Nürnberg)

Link zum Film über das Projekt NeoWatch: https://youtu.be/PdqXL9qtLWQ

Link zum Projekt: https://www.th-nuernberg.de/fakultaeten/efi/forschung/forschungsaktive-labore/mobile-robotik/neowatch/

 

Kontakt:
Matthias Wiedmann, Pressesprecher
Telefon: +49 911/5880-4101
E-Mail: presse@th-nuernberg.de