Biomechanische, Biothermische und Bioakustische Signalerfassung

Basis der vielen Aktivitäten des Körpers ist die Verarbeitung und Weiterleitung elektrischer Signale. Die Umsetzung dieser Signale in den Organen und Muskeln führt zu weiteren biophysikalischen Phänomenen die ebenfalls nicht-invasiv erfasst werden können. Zusätzlich ist so auch eine Beobachtung von biochemischen und biomechanischen Veränderungen beruhenden Signalen möglich. Diese reichen von thermischen Auswirkungen über akustische Effekte als Resultat von Muskelkontraktionen bis zu mechanischen Veränderungen.

• Phonokardiogramm (PKG)
Für das Phonokardiogramm werden Herzgeräusche aufgezeichnet, die an der Körperoberfläche wahrnehmbar sind. Ursache sind die durch die elektrischen Signale erfolgte Stimulation des Herzmuskels verursachten dynamischen Effekte, die mit einem akustischen Sensor aufgenommen werden. Sie ermöglichen eine Beurteilung des Zustandes des Herzmuskels. In Kombination mit der Erfassung der elektrischen Basisparameter (EKG) können so zusätzliche diagnostische Informationen gewonnen werden.

• Phonomyogramm (PMG)
Für das Phonomygramm werden Muskelgeräusche im Ultraschallbereich aufgezeichnet, die an der Körperoberfläche wahrnehmbar sind. Ursache ist die in Reaktion auf die elektrische Stimulation des Muskels durch die Nerven generierte Kraft, die mit einem akustischen Sensor erfasst werden kann. Dies ermöglicht eine Beurteilung des Zustandes der Muskeln (Verspannungen, Blockaden). Weiterhin kann eine Analyse des Verhältnisses der Muskelfasertypen durchgeführt werden.

• Temperatur-/Druckmessung
Die Messung von Oberflächentemperaturen/–drücken kann eine Beurteilung des physischen Zustandes insbesondere an Extremitäten liefern. So können beispielsweise Veränderungen des Ganges aufgrund von mechanischen Einschränkungen nach Unfällen (Brüche) oder Schlaganfällen gut erkannt werden. Durch Kombination der Parameter ist zusätzlich eine frühzeitige Erkennung möglicher Gewebeveränderung durch Minderdurchblutung möglich.

Auch bei der Messung von nicht-elektrischen Signalen ist die Auslegung der einzelnen Komponenten der Vorverarbeitung der biologischen Messkette von entscheidender Bedeutung. Platzierung und Auslegung der Messfühler entscheiden über die Qualität der späteren Diagnose. Thorsis Technologies ist seit mehreren Jahren in diesem Bereich mit Forschungsprojekten befasst. Gemeinsam mit medizinischen Partnern arbeitet die Firma an telemetrischen Lösungen und der Entwicklung von Wearables im Humanbereich.