Kompakter drahtloser Sauerstoffsensor: Zuverlässiges Remote-Monitoring für Neugeborene

Ein Sensor in Pflastergröße kann den Blutsauerstoffgehalt eines Babys messen – eine vitale Anzeige für die Lungenwirksamkeit und ob das Gewebe des Kindes ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Im Gegensatz zu aktuellen Kliniksystemen ist dieses miniaturisierte Wearable flexibel, dehnbar, drahtlos, kostengünstig und mobil – möglicherweise darf das Kind das Krankenhaus verlassen und wird remote überwacht.

Vorteile gegenüber kabelgebundenen Systemen

Typischerweise erfordert die transkutane Messung von Sauerstoffmolekülen ein System mit ca. 5-Pfund-Monitor, der an der Steckdose hängt, und Sensoren, die generell verkabelt sind. Das neue Gerät nutzt drahtlose Energieübertragung und ist per Internet verbunden, sodass ein Alarm auf einem Monitor im Arztzimmer oder einer Smartphone-App medizinisches Personal und Familienmitglieder warnt, wenn der Sauerstoffwert des Babys sinkt.

PO₂-Messung: Genauer als Pulsoxymetrie

Das Gerät misst PO₂ (Partialdruck von Sauerstoff) – die Menge an im Blut gelöstem Sauerstoff –, ein genauerer Indikator für Atemwegsgesundheit als eine einfache Sättigungsmessung, die mit einem Pulsoximeter am Finger einfach erfasst werden kann. Die nichtinvasive PO₂-Messung über ein auf der Haut befestigtes Wearable ist so genau wie ein Bluttest. Der tragbare Babysauerstoffmonitor wäre auch für Erwachsene nützlich, besonders bei schwerem Asthma und Senioren mit COPD (chronisch obstruktiver Lungenerkrankung), einer unheilbaren, fortschreitenden Lungenkrankheit.

Chip als Herzstück: System-on-Chip in Entwicklung

Ein Chip fungiert als Herz des Wearables. Er aktiviert die optischen Sensoren, erfasst analoge Signale, managt die Energie und enthält die nötige Schaltung. Die Einzelschaltungen – Signalerfassung, Treiberschaltungen für optische Auslese – wurden kundenspezifisch entworfen. In der nächsten Projektphase wird der Chip mit weiteren Schaltungen ausgestattet, um analoge Signale zu digitalisieren, erfasste und digitalisierte Daten zu übertragen und Energie aus einer drahtlosen Verbindung zu gewinnen. Dann wird es ein komplettes System-on-Chip sein.