Elektrotechniker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben gemeinsam mit der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) Cottbus und der Palliativmedizinischen Abteilung des Universitätsklinikums Erlangen ein Verfahren entwickelt, mit dem Herztöne per Radar zuverlässig abgehört werden können.

Biomedizinische Radarsysteme
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Bild: FAU/Kilin Shi

Beim Abhören von Herz und Lunge verwendet der Arzt klassischer Weise ein Stethoskop. Stethoskope haben jedoch einen Nachteil: Die Diagnose, etwa die Beurteilung der Herzklappenfunktion, erfolgt subjektiv und ist unmittelbar von der Erfahrung des Arztes abhängig.

Das jetzt entwickelte biomedizinische Radarsystem soll Herztöne per Radar zuverlässig und objektiv abhören, so dass eine sichere Diagnose gestellt werden kann. Mobile Radargeräte könnten also in Zukunft herkömmliche Stethoskope ersetzen.

Wie funktioniert das biomedizinische Radarsystem?

Im Grunde wie das Radarsystem bei der Geschwindigkeitsmessung im Straßenverkehr. Eine Radarwelle wird auf die Oberfläche eines Objektes gerichtet und reflektiert. Bewegt sich das Objekt, ändert sich die reflektierte Welle. Daraus errechnet sich dann die Stärke und Frequenz der Bewegung. Im Fall des biomedizinischen Radarsystems die Bewegung des Brustkorbes. Das Verfahren beruht also auf der Messung von Vibrationen der Haut, die durch den Herzschlag verursacht werden.

Im Unterschied zum Verkehrsüberwachungsradar ist das biomedizinische Radar in der Lage, Bewegungsänderungen im Bereich weniger Mikrometer zu erfassen – eine wichtige Voraussetzung dafür, dass selbst kleinste Anomalien, wie beispielsweise nicht korrekt schließende Herzklappen, zuverlässig diagnostiziert werden können.

Radar versus Stethoskop

Könnten also mobile Radarsysteme in naher Zukunft die klassischen Stethoskope bei der Diagnose der Herzfunktion ersetzen?

Erste Tests verliefen erfolgreich Die Probanden wurden in verschiedenen Aktivitätszuständen untersucht und ihre Herztöne registriert. Der direkte Abgleich des Radarsystems mit herkömmlichen Standardinstrumenten zeigte eine sehr hohe Korrelation. Die Erlanger Wissenschaftler sind daher optimistisch, dass mobile Radarsysteme in naher Zukunft die klassischen Stethoskope bei der Diagnose der Herzfunktion ersetzen können.

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Bild: FAU/Kilin Shi

Ein weiterer Vorteil: mit dem mobilen Radar lassen sich Vitalfunktionen berührungslos und permanent überwachen. Was insbesondere bei schwerkranken Patienten sehr hilfreich wäre. Eine kabellose Rund-um-die-Uhr-Überwachung also. Auch daran arbeiten die Erlanger Forscher.

Mein Fazit

Ein großer Vorteil der biomedizinischen Radarsysteme liegt ganz klar darin, dass der Mensch als Fehlerquelle bei der Diagnose ausgeschlossen werden kann. Meines Erachtens wird das Stethoskop daher mittelfristig aus der Klinik und vermutlich auch großen niedergelassenen Praxen verschwinden. Am Ende alles eine Frage der Kosten und der Erstattung.

Veröffentlicht wurden die Testergebnisse der biomedizinischer Radarsysteme im Fachjournal Scientific Reports 2018; doi: 10.1038/s41598-018-29984-5.

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