Erfassung menschlicher Vitalparameter mithilfe optischer Messtechnik

Die Erfassung der Vitalparameter Puls und Atmung sind für viele medizinische Anwendungen von Belang. Vorgestellt wird ein einfaches und kostengünstiges kamerabasiertes System zur Messung von Puls und Atmung. Die Entfernung zum Patient kann dabei mehrere Meter betragen. Basis für die Pulsmessung ist die remote Photoplethysmographie in zwei Frequenzbändern. Mittels einer schnellen Hyperspektralkamera konnten die für die Detektion idealen Wellenlängenbereiche identifiziert werden. Basierend auf einer Freiwilligenstudie konnten so sehr gute Ergebnisse (95% aller Messungen mit Abweichungen zum Referenz EKG kleiner 5 Schläge pro Minute) erzielt werden. Für die Messung der Atemfrequenz wurde ein triangulationsbasierter Ansatz (Einzelbild, aktive Beleuchtung mit per DOE generiertem Lichtfeld) verwendet. Die durchschnittliche mittlere Abweichung gegenüber einem akustisch aufgezeichneten Signal betrug 0,39 Atemzüge pro Minute. Mithilfe des Systems lassen sich zudem unregelmäßige Atemrhythmen sowie die Atemtiefe aufzeichnen und auswerten. Beide Methoden zusammen ermöglichen eine kostengünstige, genaue und berührungslose Erfassung der beiden entscheidenden Vitalparameter Atmung und Puls.