Nokia haben gemeinsam mit dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut und der Charité Berlin eine Forschungsinitiative gestartet hat, um den Einsatz drahtloser Sensortechnologien in medizinischen Anwendungen zu untersuchen. Das Trio wird sich darauf konzentrieren, wie Sub-Terahertz-Frequenzen (Sub-THz) menschliche Vitalfunktionen aus der Ferne erkennen können und damit die Tür zu einer neuen Generation nichtinvasiver medizinischer Überwachungs- und Diagnoselösungen öffnen. Die Zusammenarbeit soll untersuchen, wie drahtlose Technologien für nicht-invasive medizinische Überwachungslösungen eingesetzt werden können.
6G-Netzwerke haben das Potenzial, unsere digitale Welt zu transformieren, indem sie eine intelligente, reaktionsschnelle und vernetzte Umgebung schaffen. Die Vision eines Netzwerks, das als unser „sechster Sinn“ fungiert, könnte die Art und Weise, wie wir mit Technologie interagieren, erheblich verändern. Sensornetzwerke könnten den Herzschlag und die Herzfrequenz der Patienten erfassen und so eine kontinuierliche Überwachung ihrer Vitalfunktionen ermöglichen, während sie sich durch das Krankenhaus bewegen.
Drahtlose Sensoranwendungen
Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften eignen sich die Sub-THz-Frequenzen (90 GHz bis 300 GHz) besonders gut für drahtlose Sensoranwendungen. Diese Anwendungen würden ähnlich wie Radar funktionieren, jedoch aufgrund der winzigen Wellenlängen und der hohen Bandbreite von Sub-THz mit viel höherer Genauigkeit. Nokia Bell Labs, Fraunhofer HHI und Charité erforschen gemeinsam, wie Sensornetzwerke, die Sub-THz-Frequenzen nutzen, in Krankenhäusern extrem hochauflösende räumliche Scans durchführen könnten, um die Vitalfunktionen der Patienten zu überwachen.
Die Vorteile von Sub-THz-Sensornetzwerke im Gesundheitswesen
In einem Krankenhauszimmer beispielsweise könnte das Sensornetzwerk die einzelnen Herzschläge und Atemfrequenzen jedes Patienten im Zimmer erkennen und unterscheiden, ohne dass aufdringliche Sensoren wie Elektrokardiogramm-Elektroden oder Fingerpulsoximeter zum Einsatz kämen. Mithilfe von Beamforming-Technologien könnte das Sensornetzwerk theoretisch einzelne Patienten verfolgen und sicherstellen, dass sie kontinuierlich überwacht werden, wenn sie Toiletten benutzen oder sich im Krankenhaus bewegen.
Diese Sub-THz-Sensornetzwerke könnten im Gesundheitswesen mehrere Vorteile bieten. Sie würden keinen physischen Kontakt mit dem menschlichen Körper erfordern, was Fehlalarme durch versehentliches Entfernen tragbarer Monitore verhindern würde. Sie würden den Patienten eine viel größere Bewegungsfreiheit bieten und es Krankenhäusern ermöglichen, die kontinuierliche Herz- und Atemüberwachung auf einen viel größeren Teil ihrer Patienten auszudehnen. Die Technologie könnte auch zu neuen Anwendungen im häuslichen Gesundheitswesen führen. Beispielsweise könnten Smart-Home-Systeme die Vitalfunktionen der Patienten überwachen und Ärzte auf Veränderungen aufmerksam machen.
Die Zusammenarbeit bringt drei der führenden Organisationen in Technologie und medizinischer Forschung zusammen. Als bahnbrechender Innovator in den Bereichen Kommunikation und Multimedia wird das Fraunhofer HHI seine Expertise in Sensortechnologien einbringen. Als Europas größtes Universitätskrankenhaus wird die Charité die Sensortechnologie validieren und evaluieren. Nokia Bell Labs, eine der weltweit führenden Einrichtungen für angewandte Forschung, wird seine Kompetenzen in den Bereichen Funkdesign und Sensorik einbringen.
Professor Sascha Treskatsch, Leiter der Klinik für Anästhesie und Intensivmedizin am Campus Benjamin Franklin der Charité – Universitätsmedizin Berlin, sagte: „Wir brauchen flexiblere und weniger invasive Überwachungslösungen, die sich leicht in den Alltag integrieren und in die Informationssysteme der Krankenhäuser einbinden lassen.“
Professor Slawomir Stanczak, Abteilungsleiter Drahtlose Kommunikation und Netzwerke am Fraunhofer HHI und Leiter der Gruppe Netzwerkinformationstheorie an der Technischen Universität Berlin, sagte: „Die Sub-THz-Technologie hat ein enormes Potenzial, die Medizin zu revolutionieren. Mit ihren hohen Bandbreiten für Kommunikation und Sensorik ermöglicht sie eine Echtzeitüberwachung von Körperfunktionen und eine präzisere Verfolgung des Behandlungsverlaufs. Diese Technologie kann die Art und Weise, wie wir Krankheiten erkennen und Patienten behandeln, grundlegend verändern.“
Ressourcen und weitere Informationen
Webseite: Netzwerk als Sensor
Video: Mit 6G Objekte in der realen Welt erfassen
Fraunhifer HHI: https://www.hhi.fraunhofer.de/index.html
Quelle Nokia, 17. Dezember 2024
https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2024/12/17/nokia-fraunhofer-hhi-and-charite-to-collaborate-on-wireless-sensing-solutions-for-healthcare/