Scott Johnston

Weit über die Möglichkeiten einer Smartwatch oder eines EKG hinaus geht das neue Sensornetzwerk „maphera“, welches das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen entwickelt hat. Es ist so konzipiert, dass es als Basis für die unterschiedlichsten Anwendungen dienen kann.((ContentAd))Auf bequeme Weise lassen sich die Sensoren an deutlich mehr Stellen des Körpers befestigen als bisher üblich. Dies geschieht beispielsweise über sogenannte Smart Patches, kleine, tragbare elektronische Pflaster, die direkt auf die Haut geklebt werden, aber auch über Gurte, Arm- oder Stirnbänder. Denkbar ist auch, die Daten über eine Brille zu erfassen. In Textilien lassen sich die Sensoren weiterhin ebenso integrieren wie in Helme, WC-Sitze oder das Lenkrad im Auto.((Platzhalter))Gemessen werden können unter anderem Atmung, Herzfrequenz, Puls, Lidschlag, Veränderungen der Pupille, oder die Aktivität der Muskeln und Schweißdrüsen. Anders als ein EKG lässt sich „maphera“ über einen sehr langen Zeitraum tragen, was die Daten, die eine hohe medizinische Qualität besitzen, gerade für die Auswertung von Alltagssituationen äußerst wertvoll macht. Gegenüber einer Smartwatch sind die Ergebnisse wesentlich umfassender, differenzierter und exakter. Zudem muss kein Messknopf gedrückt gehalten werden.Patienten, die an Herz-Kreislauf- oder Atemwegs-Erkrankungen leiden, gibt die Technik auf diese Weise eine wesentlich höhere Sicherheit. Bei Auffälligkeiten erfolgt sofort eine Rückmeldung, was beim Autofahren gleichfalls von großem Vorteil ist.Aufgrund einer EU-Verordnung müssen neue Pkws und Nutzfahrzeuge bald mit einem Driver-Monitoring-System ausgestattet sein. Mittels Innenraumkameras und Sensoren werden über Augenbewegungen, Kopfhaltung und Blickrichtung hierbei Anzeichen von Müdigkeit oder Ablenkung erfasst, um frühzeitig Warnsignale zu senden. Entsprechend stark sind viele Autohersteller an „maphera“ interessiert.((Platzhalter))Ein weiteres Feld ist das Berufsleben, sei es beim Bedienen von Maschinen, im Cockpit eines Flugzeugs, beim Einsatz von Spezialeinheiten und Soldaten oder bei Operationen, wo das Nachlassen der Aufmerksamkeit fatale Folgen haben kann. Feuerwehrkräfte profitieren ebenfalls, wenn sie über einen längeren Zeitraum extremen Belastungen ausgesetzt sind wie beim Waldbrand vor einem Jahr im Tennenloher Forst.((Module))Für Leistungssportler ist das Feedback sowohl zur Optimierung des Trainings als auch für die eigene Gesundheit sehr wichtig. Schließlich kam es schon zu Vorfällen, wo zum Beispiel Profifußballer unvermittelt beim Spiel mit Herzversagen zusammenbrachen. Für Jogger gab es beim Laufen ähnlich böse Überraschungen.Zentral ist für das Team um Norman Pfeiffer, dem Gruppenleiter für Medizinische Sensorsysteme am IIS, herauszufinden, welche Biosignale sich am besten eignen, um die Folgen von Belastungen zu erkennen. Hierzu werden auch Computerspiele wie die Simulation eines Sushi-Restaurants eingesetzt. Dabei schlüpfen die Versuchspersonen in die Rolle eines Kochs beziehungsweise einer Küchenkraft, nehmen Bestellungen auf oder stellen ein Sushi-Gericht zusammen. Mit der Zeit steigen dann sowohl die Zahl der Wünsche als auch die Komplexität der Gerichte - Stress entsteht.((Platzhalter))Psychologische Standardtests und Interviews mit den Probandinnen und +Probanden ergänzen anschließend die erfassten Daten. „Im letzten Schritt führen wir alle Informationen zusammen und analysieren diese mithilfe von KI-Algorithmen, die wir selbst entwickelt haben. Damit erstellen wir ein individuelles kognitives Belastungsprofil des jeweiligen Menschen“, erläutert Dr. Nadine Lang-Richter, welche die Medizinische Datenanalyse am IIS leitet.Das neue Sensorsystem wird ständig weiterentwickelt. Dabei kann es gezielt erweitert und auf zusätzliche Anwendungen ausgerichtet werden. In Kürze wird „maphera“ denn auch als Patent angemeldet.

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