Merkmalsextraktion und semantische Integration von Ultrabreitband-Sensoren zur Erkennung von Notfällen

Abstract:
Die Integration der Lebenssituation in eine vernetzte Versorgungsumgebung bestehend aus Angehörigen, Pflegediensten, Hausärzten und Kliniken ist für ältere, alleinlebende Menschen eine wesentliche Voraussetzung, um ein selbstbestimmtes Leben zuhause führen zu können. Zwei wesentliche heute verfügbare Instrumente zur Absicherung des häuslichen Lebens sind zum einen der Hausnotruf und zum anderen die Telemedizin. Der Hausnotruf ermöglicht es dem Benutzer, im Fall einer Notsituation mit Hilfe eines mobilen Geräts Unterstützung anzufordern. Beispiele sind in Stürzen und Unfällen ohne Bewusstseinsverlust sowie bei seelischen Problemen zu sehen. Die zuerst einmal sinnvolle Einrichtung hat allerdings den Nachteil, dass das Gerät ständig mitgeführt und vom Benutzer explizit bedient werden muss. Eine autonome Notfallsignalisierung ist nicht vorgesehen. Eine weitere Komponente der häuslichen Versorgung ist die Telemedizin. Innerhalb der relativ jungen, dem Oberbegriff E-Health zugeordneten Disziplin werden medizinische Dienstleistungen über räumliche Entfernungen hinweg unter Zuhilfenahme von Informations- und Kommunikationstechnologien erbracht. Telemedizinische Geräte eignen sich für das kontinuierliche Vitaldatenmonitoring und weniger für die Erkennung akuter, unvorhergesehener Notfälle. Mittlerweile existieren sowohl hochwertige Geräte als auch eine Reihe telemedizinischer Zentren, sodass entsprechende Überwachungsdienstleistungen angeboten werden können. Wir sehen zwischen dem einfachen Signalisierungsprinzip des Hausnotrufs auf der einen Seite und den vitaldatenorientierten telemedizinischen Systemen auf der anderen Seite eine Lücke. Es fehlt eine für den Menschen nicht wahrnehmbare, „unsichtbare“ Sicherheitstechnologie, die ausgewählte Vitaldaten aus der Entfernung - d.h. berührungslos – erfassen und als Situation interpretieren kann. Mit dem Ultrabreitband (UWB)-Sensorverfahren schlagen wir ein Instrument vor, das diese Lücke schließt. Es erfasst Bestandteile der Lebenssituation des Menschen berührungslos mit Hilfe sehr schwacher elektromagnetischer Wellen. Der Lebenssituation werden u.a. Position, Haltung sowie genau die Vitaldaten zugerechnet, die berührungslos, für den Benutzer nicht wahrnehmbar gemessen werden können. Dazu zählen die Atemfrequenz aus einer Entfernung von bis zu 8 m, die Herzfrequenz aus unmittelbarer Nähe (z.B. in Ruhemöbeln) und die Herzratenvariabilität als künftige Option.