Ultra-Wideband medical sensor systems

• Applicants: Professor Dr. Matthias Hein; Professorin Dr. Ingrid Hilger; Dr.-Ing. Jürgen Sachs; Dr. Frank Seifert
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2006 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 23999056

Das Projekt ultraMEDIS zielt auf den Einsatz von UWB-Sensoren flir medizinische Anwendungen. Hierbei werden die hohe zeitliche und räumliche Auflösung der Sensoren, die Koexistenz mit bestehenden Schmalbandsystemen sowie die geringe Leistung der Sondierungssignale einschließlich deren Fähigkeit zur Objektdurchdringung genutzt. Die geplanten Arbeiten sind den (TKoLoS-Teilgebieten ¿UWB-Sensorik und ¿Entwurf von UWB-Schaltungen und -Systemen zuzuordnen. ultraMEDIS ist ein interdisziplinäres Projekt, welches die Kompetenz von Physikern, Ingenieuren und Medizinern für medizintechnische und biomedizinische Anwendungen verbindet. Durch die extrem geringe Emissionsleistung der UWB Sensoren sind diese besonders für humanmedizinische Anwendungen zur Überwachung von Vitalfunktionen für den mobilen oder ortsfesten Einsatz geeignet. Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt eine nicht-invasive Datenerfassung ohne potentielle Risiken, wie sie etwa bei Katheter- oder Röntgen-Techniken auftreten. Die schnelle und präzise Identifikation und Lokalisation von Brustkrebs stellt einen wichtigen Anwendungsaspekt dar. ultraMEDIS strebt aber auch die Kombination der UWB- Sensorik mit anderen Verfahren, wie z.B. dem Magnetic Resonance Imaging (MRI) an, um durch Synergieeffekte neue Anwendungsfelder wie z.B. die Aufnahme der Herzkranzgefäße zu ermöglichen. Weitere Ansätze in Kombination mit Hochfeld-MRJ ergeben sich aus der Positionsbestimmung (Navigation) von Landmarken im Herzmuskel sowie den verbesserten Modellierungsansätzen für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in dielektrisch inhomogenen., bösartigen oder gutartigen Körpergeweben. Während der ersten Projektphase wird eine solide theoretische und experimentelle Basis erarbeitet, und es werden konzeptionelle Untersuchungen zum Einsatz neuartiger UWB-Sensoren in der Medizin initiiert.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1202: Ultra-Wideband Radio Technologies for Communications, Localisation and Sensor Applications (UkoLoS)
• Participating Person: Professor Dr. Werner Alois Kaiser (†)