In unserer modernen Welt macht die Technologie zur Gesundheitsüberwachung rasante Fortschritte. Ein Bereich, in dem es bedeutende Innovationen gegeben hat, ist die Pulsmessung. Herkömmliche Methoden erfordern in der Regel einen physischen Kontakt mit dem Körper, was unbequem oder manchmal auch unmöglich sein kann. Wer will schon ständig ein Fitness-Armband oder einen Ring tragen, um seine Gesundheitsdaten zu protokollieren?

David von @xleaks7 hat wieder mal ein neues, interessantes Patent von Sony entdeckt, das darauf abzielt, dies zu ändern. Es verspricht, die Bildgebungstechnologie zu benutzen, um den Puls einer Person aus der Ferne zu erkennen.

Die Kontrolle der Herzfrequenz ist aus vielen gesundheitlichen Gründen wichtig, aber die derzeitigen Methoden sind nicht immer so praktisch. Denkt man an die Momente, in denen einen Fingerclip oder ein Handgelenkmessgerät getragen werden muss. Das kann sich ziemlich aufdringlich anfühlen, vor allem, wenn man sie über einen längeren Zeitraum tragen muss.

Es geht dabei nicht nur um den Komfort; in manchen Situationen, wie z. B. bei medizinischen Fernkonsultationen, ist es schwierig, diese Geräte effektiv zu nutzen.

Das Patent, über das wir hier sprechen, stellt eine Möglichkeit vor, den Puls berührungslos zu messen. Es nutzt eine Kamera, um Hautpartien wie das Gesicht zu betrachten und die Herzfrequenz zu überwachen.

Das bedeutet, dass eine genaue und sofortige Pulsmessungen angestellt werden kann, ohne das man sich körperlich unwohl fühlt.

Kernstück des Patents von Sony ist ein Pulserkennungsgerät, das mit einer Kamera Bilder von der Haut einer Person aufnimmt, wobei es sich insbesondere auf Bereiche mit vielen Kapillaren, wie z. B. das Gesicht, konzentriert.

Das Gerät verarbeitet diese Bilder, um zeitliche Veränderungen der Pixelwerte zu erkennen, die durch den Blutfluss verursacht werden. Diese Veränderungen werden dann analysiert, um die Pulsfrequenz zu bestimmen. Das Gerät besteht aus mehreren Hauptkomponenten:

1. Bildgebende Sektion: Erfasst Bilder der Haut
2. Bildspeicherbereich: Speichert die aufgenommenen Bilder
3. Abschnitt für die Erfassung von Pixelwerten: Unterteilt die Bilder in Blöcke und erfasst die Pixelwerte
4. Abschnitt für die Erfassung von Zeitreihen-Pixelarrays: Erstellt ein Zeitserien-Pixelarray aus den aufgenommenen Bildern
5. Abschnitt Impulsdaten-Array-Erfassung: Extrahiert Impulskomponenten aus dem Zeitreihen-Pixelarray
6. Abschnitt “Impulserkennung”: Analysiert die Daten, um die Pulsrate mithilfe der Autokorrelation zu bestimmen.

Kapillar-Scan mit grünem Licht

Das Gerät nimmt Bilder von freiliegenden Hautbereichen auf, um einen Puls zu erkennen, so dass kein Körperkontakt erforderlich ist. Dies ermöglicht die nicht-invasive Überwachung. Durch den Fokus auf Bereiche mit vielen Kapillaren, wie z. B. das Gesicht, kann das Gerät Veränderungen des Blutflusses genau überwachen.

Grünes Licht wird für die Bildgebung verwendet, da es die Haut bis zu einer geeigneten Tiefe durchdringt und von den roten Blutkörperchen absorbiert wird, wodurch es ideal für die Erkennung von Kapillarpulsationen ist. Das Gerät glättet bei der Signalverarbeitung die Pixelwerte räumlich und zeitlich mithilfe von Tiefpassfiltern und verbessert so die Genauigkeit des Pulssignals. Aus mehreren Einzelbildern wird eine Zeitreihen-Analyse, eine Art Serie von Pixelanordnungen, erstellt, um Veränderungen im Zeitverlauf zu analysieren. Das Gerät trennt Gleichstrom- und Wechselstrom-Komponenten, um irrelevante Daten herauszufiltern und so die Pulsdaten zu extrahieren. Mit einer Auto-Korrelationsanalyse wird anschliessend die Periodizität des Pulswellensignals bestimmt, was eine genaue Berechnung der Pulsfrequenz ermöglicht.

Die Methode aus Sony Patent verspricht die Erkennung von Echtzeit-Pulswerten unter Verwendung kürzerer Datensegmente im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.

Was in Zukunft zu erwarten ist

Die Zukunft der Pulserkennung sieht mit dieser innovativen Technologie vielversprechend aus. In dem Masse, wie sie verfeinert wird und sich durchsetzt, können wir mit verschiedenen Fortschritten rechnen:

Integration in Consumer-Geräte: Diese Technologie könnte in Smartphones integriert werden, wodurch die Gesundheitsüberwachung bequemer und für alle zugänglich wird. Auch in der Telemedizin kann diese nicht-invasive Pulsmessung genaue Gesundheitsdaten in Echtzeit liefern, ohne dass ein physischer Kontakt erforderlich ist, was die Patientenversorgung verbessert. Dies verbessert die Fernüberwachung und Ferndiagnose, was gerade in unterversorgten Gebieten wichtig sein kann.

Neben der Messung der Herzfrequenz könnten auch ähnliche bildgebende Verfahren für die Überwachung anderer Vitalparameter entwickelt werden und so zu einem umfassenden Gesundheitsüberwachungssystem beitragen.

Quelle: @leaks7 via Elegant Hoppoe (Englisch)