Biomedizinisches Radarsystem Herzgeräusche zuverlässiger diagnostizieren

Stethoskope sind günstig und arbeiten zuverlässig. Die Diagnose muss aber vom Arzt erfolgen - eine Radarmessung soll die Untersuchung objektivieren.
Stethoskope sind günstig und arbeiten zuverlässig. Die Diagnose muss aber vom Arzt erfolgen - eine Radarmessung soll die Untersuchung objektivieren.

Elektrotechniker der FAU haben eine mobile Radarstation zur Messung und Auswertung von Herzgeräuschen entwickelt. Im bisherigen Standardverfahren, dem Abhorchen mit dem Stethoskop, hängt die Diagnosequalität stark von der Erfahrung des Arztes ab.

Das biomedizinische Radarsystem arbeitet wie eine radargestützte Verkehrskontrolle. Aus der Phasenverschiebung der Radarwelle, die bei Reflexion an einem bewegten Objekt auftritt, werden die Auslenkung und die Frequenz der Haut ermittelt, die durch den Herzschlag verursacht werden. Die Ortsauflösung des verwendeten Sechstor-Dauerstrich-Radarsystems liegt im Mikrometerbereich, sodass nicht nur die Herzfrequenz, sondern auch sehr feine Anomalien wie Insuffizienzen oder Herzklappenfehler erfasst werden können.

In Vergleichsmessungen mit konventionellen Digitalstethoskop und Elektrokardiograf schnitt die Radartechnik gut ab. Die Korrelationen liegen zwischen 80 und 90 Prozent. »Das ist absolut zuverlässig«, ordnet Doktorand Kilin Shi vom Lehrstuhl für Technische Elektronik die Ergebnisse ein. Auch deshalb, weil mit gewissen Abweichungen zu rechnen seien, da Radar- und Referenzwert nicht von der exakt gleichen Körperstelle genommen werden können und das Stethoskop flächig messe, die Radarmessung hingegen einen einzelnen Messpunkt erfasse.

Radar statt Stethoskop?

Entwickelt wurde die radargestützte Methode in einem BMBF-geförderten Verbundprojekt entwickelt. Beteiligt sind Elektrotechniker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), die Brandenburgische Technische Universität Cottbus (BTU) und die Abteilung für Palliativmedizin des Universitätsklinikums Erlangen.

Die Wissenschaftler sehen gute Chancen, dass die Untersuchung per Radar die seit Jahrzehnten etablierten Stethoskope ablösen könne. Obwohl deutlich teurer und komplexer hat die Methode einen Vorteil: Mit ihr wird die Diagnose objektiviert, da sie nicht mehr vom Gehör und der Erfahrung des Arztes abhängt. Die berührungslose Messung eröffnet auch einen Weg zur automatisierten Vorsorgeuntersuchung schon im Patientenwartezimmer und zur Langzeitüberwachung der Vitalparameter von Schwerkranken. Letzteres wird bereits in einem Pilotprojekt erforscht.

Die Forschungsarbeiten wurden kürzlich unter dem Titel €»Radar-Based Heart Sound Detection€« in englischer Sprache im Fachjournal €»Scientific Reports€« veröffentlicht und ist frei zugänglich.