Kontakt

Benjamin Weber
Dipl.-Ing. (FH), M.Sc.
(0451) 300 5520
weber(at)fh-luebeck(dot)de

Kalibration optischer Sensoren zur Patientenüberwachung

Im Rahmen des gemeinsamen Kompetenzzentrums für Medizintechnik der Universität und der Fachhochschule Lübeck, TANDEM, wird an einem System zur Kalibration von optischen Sensoren (vorrangig Pulsoximetern) gearbeitet.

Hintergrund

Heutzutage können solche Sensoren nur mittels kontrollierter Entsättigungsstudien an freiwilligen Probanden kalibriert werden. Diese Studien sind enorm aufwendig hinsichtlich der Kosten, des Personals und der technischen Vorausetzungen. Weiterhin ist in Zukunft mit einer drastischen Weiterentwicklung von der klassichen Pulsoximeterie zu Multiparametersystem zur gleichzeitigen Bestimmung von z.B. SpO2, SpCOHb, SpMetHb und ctHb zu rechnen. Dazu kommen entweder Multiwellenlängen- oder sogar Spektroskopiesysteme zum Einsatz. Solche Parameterkombinationen sind aus ethischen und praktischen Gründen kaum nur durch Kombinationsstudien an Probanden zu kalibrieren. Zusätzlich werden diese Sensoren durch den steigenden Einsatz im Bereich des Point-of-Care-Testing (POCT) und Monitoring (POCM) immer mehr in den Fokus von regelmäßigen Genauigkeitsüberprüfungen rücken. Hierfür ist bisher noch keine technische Maßnahme verfügbar.

Konzept

Das neuartige Konzept besteht aus einer rein technischen Lösung, basierend auf der Detektion und Analyse der vom zu kalibrierenden Sensor ausgesandten optischen Signale. Diese Signale werden optoelektronisch gewandelt und anschliessend entsprechend der Licht-Gewebe-Wechselwirkung moduliert. Die Modulation basiert dabei auf zuvor gemessenen Probandendaten oder auf Modellrechnungen. Die modulierten Signale werden schliesslich wieder als optische Signale an den zu kalibrierenden Sensor re-emittiert. Hierzu wird eigens eine spektral flexible Lichtquelle entwickelt.