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Elektronisches Tattoo überwacht das Herz

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Das flexible elektronische Tattoo (e-Tattoo) wird auf der Brust getragen und ermittelt sowohl ein konventionelles Elektrokardiogramm (EKG) als auch einen Seismokardiograph-Messwert (SKG).

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Mit einem speziellen elektronischen Tattoo lässt sich die Gesundheit des menschlichen Herzens überwachen.
Mit einem speziellen elektronischen Tattoo lässt sich die Gesundheit des menschlichen Herzens überwachen.
(Bild: Universität Texas )

Mit einem direkt auf der Brust getragenen e-Tattoo (elektronisches Tattoo) lässt sich die Gesundheit des Herzens auf zwei Arten ermitteln. Zum einen erfasst das elektronische Tattoo das Elektrokardiogramm (EKG). Außerdem ist es möglich, den weniger bekannten Seismokardiographen-Messwert (SKG) zu ermitteln. Entwickelt haben das e-Tattoo Forscher der Universität Texas Cockrell School of Engineering in Austin. Zusammen mit den Daten aus dem EKG und der Schwingung der Brust kann so die Genauigkeit der EKG-Daten besser beurteilt werden.

Das e-Tattoo besteht aus einem piezo-elektrischen Polymer (Polyvinylidenfuorid) und lässt sich über ein Smartphone fernsteuern. Es gibt bereits verschiedene e-Tattoo auf den Markt. Doch diese werden aus nicht dehnbaren Materialien Der elektronische Sensor lässt sich über mehrere Tage tragen. Damit besteht die Möglichkeit, über mehrere Tage Messdaten des Herzens zu analysieren, was einen großen Vorteil gegenüber den kurzen Messungen bei einem Arzt darstellt.

Sensorfeld aus einer Polymerfolie

Aufgebaut ist das Senosorfeld aus einer 28 µm dicken PVDF-Folie (Polyvinylidenfluorid) und 80 nm dicke Elektroden aus Kupfer und Nickel, die auf der Ober- und Unterseite angebracht sind.

Das Projekt des e-Tattoo beschränkte sich nicht nur auf die Herstellung des Sensors und wie dieser an der Brust angebracht wird. Die piezoelektrischen Sensoren zum Ermitteln der Herzgesundheit sind unerwünschten Bewegungsartefakten ausgesetzt, dem sogenannten Rauschen.

Die Entwickler des e-Tattoos haben das Rauschen minimiert, indem sie ein Paar identischer Tattoos nebeneinander platziert haben. Unerwünschte Bewegungsartefakte wurden durch Subtraktion der beiden identischen Tattoos herausgefiltert. Damit die beste Position auf der Brust garantiert wird, kommt digitale 3D-Bildkorrelation (DIC) zum Einsatz. Außerdem lässt sich somit die Steifigkeit des verwendeten Substrats untersuchen.

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