LMDs V-Sensor: Kalibrierfreier, klinischer Blutdruckmonitor im Smartphone integriert

Seit fast 120 Jahren war der Riva-Rocci-Manschette, 1896 von Scipione Riva-Rocci erfunden, der einzige genaue, nicht-invasive Weg, Blutdruck ohne ständige Neukalibrierung zu messen. Leman Micro Devices (LMD) hat eine moderne Variante dieser Technik geschaffen, die direkt in Smartphones eingebettet werden kann.

LMDs V-Sensor-Plattform misst systolischen und diastolischen Druck sowie weitere Vitalparameter wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Sauerstoffsättigung. Sie repräsentiert die nächste Welle medizinischer Geräte, die nahtlos mit Mobiltelefonen integriert sind und klinisch präzise Messwerte liefern, die im Alltag zählen.

Hardware-Aufbau (Bild: Leman Micro Devices)

Das Smartphone wird als Frontline-Medizinwerkzeug ein noch wichtigerer Teil des IoT-Ökosystems. LMDs Ziel ist es, schnelle, präzise Blutdruckmessungen – ISO-konform und kalibrierfrei – direkt an Nutzer zu liefern. Indem Blutdrucküberwachung außerhalb klinischer Umgebungen zugänglich gemacht wird, könnte die Technologie Hypertonie-Prävention und -Behandlung weltweit verbessern.

Temperatur, Puls, Atmung und SpO₂ werden routinemäßig in Krankenhäusern gemessen; LMDs Sensor bringt dieselbe Funktionalität in die Handfläche. Kombiniert mit dem Beschleunigungssensor oder der Kamera des Telefons können diese Daten eine Vielzahl kardiovaskulärer Metriken aufdecken.

Die Physik hinter den Messungen

Kontinuierliches Heim-Monitoring biomedizinischer Parameter hat das Potenzial, gesündere Lebensstile und Früherkennung von Krankheiten zu fördern. LMD nutzt bewährte Wissenschaft – wie das Riva-Rocci-Prinzip – und moderne Sensortechnik, um diese Messungen zu liefern.

Der V-Sensors Drucksensor misst Blutdruck mittels einer fingertipbasierten Adaption der Riva-Rocci-Methode. Traditionell messen Manschettengeräte Druck durch Aufblasen einer Manschette am Arm; LMD ersetzt die sperrige Manschette durch einen kleinen, flachen Sensor, den der Nutzer gegen die Fingerspitze drückt, was den Prozess vereinfacht.

Ein Smartphone mit V-Sensor

Körpertemperatur wird traditionell via Infrarot-Stirnscan gemessen. Der V-Sensors Thermopile erfasst Wärmestrahlung von der Fingerspitze, um die Temperatur präzise zu schätzen. Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung und Atmung stammen von einem in das Gerät integrierten Pulsoximeter – einer Technologie, die seit 1972 klinisch validiert ist.

„Wir haben etablierte, ausgereifte Wissenschaft mit moderner Technologie kombiniert“, sagt Chris Elliott, Gründer und Direktor von Leman Micro Devices. „Das gibt Patienten und Klinikern Messwerte, denen sie vertrauen können, geliefert in einem Gerät, das sie täglich bei sich tragen.“

Elliott erklärt, dass Hypertonie – oft „stiller Killer“ genannt – jährlich etwa 9 Millionen Leben fordert. Durch Einbetten eines manschettenfreien, kalibrierfreien Blutdruckmonitors in jedes Handy will LMD Früherkennung ermöglichen und potenziell unzählige Leben retten.

Die Technologie

LMDs System umfasst die V-Sensor-Hardware, den e-Checkup-Software-Algorithmus und cloud-basierte Diagnoseunterstützung. Alle Komponenten erfüllen CE, FDA und CFDA Klasse IIA/II Medizinproduktestandards sowie GDPR und andere Datenschutzvorschriften.

Der V-Sensor ist ein 15 mm langes Modul, das auf der Rückseite des Telefons sitzt, gekrümmt passend zur Fingerspitze. Er beherbergt einen Drucksensor, ein konventionelles Pulsoximeter (LEDs und Photodiode) und einen Thermopile. An Applikations-spezifisches IC orchestriert die LEDs, digitalisiert Sensorausgänge und kommuniziert mit dem Prozessor des Telefons.

Nutzer halten das Telefon natürlich, mit dem Zeigefinger auf dem versenkten Sensor und dem Daumen auf dem vorderen Bildschirm. Die e-Checkup-App führt den Nutzer an, den Druck durch festeres oder weicheres Drücken anzupassen; die gesamte Messung dauert etwa eine Minute und erfordert kein externes Zubehör.

Genauigkeit wird gegen ISO 81060-2 benchmarked, mit durchschnittlichem Fehler <5 mmHg und Standardabweichung <8 mmHg. Messungen können überall, jederzeit, in unter 60 Sekunden, folgenden On-Screen-Anweisungen durchgeführt werden.

Neben Blutdruck zeichnet der V-Sensor Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung, Herzfrequenz und Atemfrequenz auf. Gepaart mit dem Beschleunigungssensor des Telefons kann er sogar fortgeschrittene kardiale Metriken wie linksventrikuläre Auswurfszeit und Ventiltiming berechnen.

Eine Gesundheitsökonomie-Studie mit einem Markov-Modell projizierte, dass ein Smartphone mit V-Sensor einem jungen Nutzer sechs Monate und einem älteren Nutzer drei Monate Lebenserwartung hinzufügen könnte.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE Times Europe veröffentlicht.