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FutureSummits 2019 des Imec

Schichtwechsel bei CMOS

24. Mai 2019, 11:16 Uhr | Iris Stroh

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

..."nächster Schritt ist eine klinische Studie..."

Dafür hat das Imec einen spezifischen maschinellen Lernalgorithmus entwickelt, der auf einem mehrschichtigen neuronalen Netzwerk mit einer LSTM-Schicht und überwachtem Lernen basiert, um das Inferenzmodell mithilfe von internen Aufnahmen von mehr als 25 Personen (einschließlich mehrerer Aufnahmen von sieben verschiedenen Gesten) zu trainieren. Das Modell konnte die sieben aufgezeichneten Gesten klassifizieren und in mindestens 94 Prozent der Fälle die richtige Geste vorhersagen.

Darüber hinaus wurde ein 5-kanaliger EKG-Chip als Wearable präsentiert, womit das Risiko während Schwangerschaften gesenkt werden kann. In dem Fall hat das Imec mit dem Startup Bloomlife (eine Ausgründung aus Imec) zusammengearbeitet, um ein Wearable zu realisieren, mit dem der Herzschlag und die Bewegungen des Föten kontinuierlich und genau überwacht werden kann. Der ist laut Imec das erste tragbare 5-Kanal-EKG-Chip (Elektrokardiogramm) zur kontinuierlichen und genauen Überwachung der Herzfrequenz und Beweglichkeit des Fötus, zwei wichtige Indikatoren für das Wohlbefinden eines Babys, und das bereits in der 20. Woche. Nick Van Helleputte, R&D Manager Connected Health Solutions vom Imec: Die hohe Genauigkeit ermöglicht eine Erfassung der EKG-Daten des Fötus bei sehr niedrigen Amplitudenwerten, zwischen 3 und 15 μV Peak-Peak.«

Der speziell entwickelte BeatleIC-Chip von Bloomlife ist der einzige Chip auf dem heutigen Markt, der über alle erforderlichen Eigenschaften verfügt, um die Indikatoren für das Wohlbefinden eines Fötus – wie Herzfrequenz und Mobilität – während der zweiten Hälfte der Schwangerschaft genau zu verfolgen. Die Forscher sind überzeugt, dass bisherig Chips entweder zu viel Energie verbrauchen, um in tragbaren Lösungen praktisch nutzbar zu sein, oder dass sie nicht die richtigen Parameter des Fötus verfolgen.

Der BeatleIC-Chip weist folgende Eigenschaften auf:

Ein 5-Kanal-EKG-Sensor zur gleichzeitigen Aufzeichnung aller perinatalen gesundheitsbezogenen Signale.
Geringe Leistungsaufnahme, wodurch ein langer und kontinuierlicher Betrieb möglich wird – mit einer Akkulaufzeit von ca. einer Woche mit einer Knopfzelle.
Hohe Genauigkeit, um die Erfassung fötaler EKG-Daten bei sehr niedrigen Amplitudenpegeln zu ermöglichen.

Eric Dy, Mitbegründer und CEO von Bloomlife, erklärt: »Unser nächster Schritt zur Markteinführung dieser Technologie ist eine klinische Studie zur weiteren Validierung der Messergebnisse des Chips. Wir wollen wir nicht nur ein Konsumprodukt auf den Markt bringen – bestehend aus einem Sensor in einem Wearable-Pflaster und einer Smartphone-Anwendung –, sondern auch eine Risikomanagement-Plattform, die von medizinisch qualifiziertem Personal genutzt werden kann.«

Und Helleputte fügt hinzu: »Diese Entwicklung mit Bloomlife ist ein konkretes Beispiel dafür, wie sich die Kompetenz von Imec in den Bereichen Nanoelektronik und digitale Technologien in immer kleinere, genauere und dennoch energieeffizientere Komponenten umsetzen lässt, die ihren Weg in die unterschiedlichsten Anwendungsbereichen finden.«