Umfeld
Die chronische Herzinsuffizienz ist eine der häufigsten Herz-Kreislauferkrankungen mit etwa 10 Mio Betroffenen allein in Europa. Dabei sterben mehr als 40% der Patienten innerhalb von 5 Jahren nach der Diagnose. Neben der schlechten Prognose verursacht die Krankheit einen wesentlichen Teil der Gesundheitskosten, insbesondere durch langwierige Krankenhausaufenthalte nach kardialen Dekompensationen. Daher ist es entscheidend, eine beginnende Dekompensation frühzeitig zu erkennen und zu behandeln.
Ein wichtiger Trend-Indikator bei Herzinsuffizienz-Patienten ist die Thoraximpedanz. Hintergrund hierfür sind gefährliche Wasseransammlungen in der Lunge, die bei dekompensierter Linksherzinsuffizienz entstehen. Über die Thoraximpedanz lässt sich diese Veränderung messtechnisch erfassen. Durch die am ITIV bereits gesammelten Erfahrungen im Bereich des textil-integrierten Langzeitmonitorings ergeben sich dabei neue Möglichkeiten für ein durchgängiges Monitoring der Thoraximpedanz und damit eine bessere Therapie-Steuerung für Herzinsuffizienz-Patienten.
Aufgabenstellung
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Systems zur zuverlässigen Messung der Thoraximpedanzmessung über Trockenelektroden. Das zugrundeliegende Messprinzip hierfür ist denkbar einfach: Durch Einprägung eines bekannten Stromes durch den Thorax und Messung des zugehörigen Spannungsabfalles lässt sich die Impedanz errechnen. Das System soll dabei zunächst als Laboraufbau realisiert werden, später aber nach Möglichkeit in ein mobiles am Körper getragenes System integriert werden. Wichtige Randbedingungen dabei sind die Beachtung der für Medizingeräte gegebenen normativen Grenzwerte, sowie eine möglichst geringe Störung des gleichzeitig erfassten EKG-Signals. Bei erfolgreichem Verlauf der Arbeit besteht die Möglichkeit, das entwickelte System im Rahmen einer wichtigen und bisher einmaligen Studie an Herzinsuffizienz-Patienten der Uniklinik Tübingen einzusetzen und damit einen Beitrag für eine zukünftig bessere medizinische Versorgung dieser Patienten zu leisten.
Die Arbeit umfasst folgende Aufgaben:
• Literatur-Recherche nach vorhandenen Impedanzmessschaltungen und Ableitung eines geeigneten Konzepts unter den gegebenen Randbedingungen
• Simulation des erarbeiteten Schaltungskonzepts in PSPICE
• Schaltplanentwurf und PCB-Design mit AltiumDesigner
• Inbetriebnahme und Bestückung des PCB
• Entwicklung der Software für den Laboraufbau in LabView
• Systemaufbau und Durchführung von Messung mit dem Laborsystem
Optional:
• Bewertung der Impedanzmessung mit einem validierten medizinischen Impedanzmesssystem
• Integration in das vorhandene textile EKG-Shirt
