FORSCHUNGSPROJEKT OPTIMED

Informationen zum Forschungsprojekt OptiMeD

Titel: Optische Messung der Durchblutung der Haut (OptiMeD)
Förderung: Gefördert durch "Forschung für die Praxis" aus Mitteln des Hessischen Ministeriums für Wissenschaft und Kunst
Laufzeit: 01.06.2012 bis 31.05.2013
Volumen: 34.954 Euro
Ausführung: Hochschule RheinMain (Prof. Dr.-Ing. habil. Martin Liess)

Forschungsprojekt OptiMeD: Beschreibung

Es war das Ziel, ein neuartiges Verfahren zur kontaktlosen Messung der Hautdurchblutung zu entwickeln und einen „Proof of concept“ durchzuführen. Geplant war, mit einem Verfahren ähnlich einem Thermoanemomenter, bei dem der zu messenden Strömung Wärme zugeführt und deren Temperatur gemessen wird, den Blutstrom in der Haut zu messen. Im Gegensatz zur bekannten Methode der sogenannten „Thermostromuhr“ sollte dies nichtinvasiv und kontaktlos geschehen. Dazu sollte Wärme optisch durch einen fokussierten Lichtstrahl zugeführt und die Temperatur der erwärmten Haut kontaktlos gemessen werden. Letzteres sollte über die von der Haut emittierte Infrarotstrahlung geschehen. Geplant war, den Zusammenhang zwischen Temperaturverlauf und Strömung des Blutes, der durch die Wärmeabfuhr durch das Blut entsteht, zur Messung der Hautdurchblutung auszunutzen. Diese Messungen sollten dynamisch erfolgen, d.h. Änderungen der Temperatur, die durch Änderungen der Erwärmung hervorgerufen werden, sollten ausgewertet werden. Ein Algorithmus zur Bewertung der dynamischen Änderungen sollte entwickelt werden.

 

Folgende Meilensteine wurden erreicht

  • Es wurde ein Messkopf entwickelt und optimiert.
  • Dazu wurde das Problem gelöst, auf kleinem Raum eine leistungsstarke Lichtquelle auf einem Punkt zu fokussieren und gleichzeitig einen Sensor mit großer Apertur auf den gleichen Punkt zu fokussieren.
  • Es wurde Elektronik zur rauscharmen Vorverstärkung der sehr kleinen Sensorsignale (wenige µV) entwickelt.
  • Es wurden Algorithmen zur Auswertung der Daten entwickelt.
  • Es wurden Versuche an Freiwilligen durchgeführt und die Funktion von Messkopf, Datenaufnahme und Auswertealgorithmen getestet und bestätigt. Es wurde eine Übereinstimmung von 80% der Durchblutungsmessungen mit den Erwartungen (aufgrund von Rauchen, bzw. Sport der Versuchspersonen) erreicht.