Neue Technologie misst Herzfrequenz über WLAN-Signale

Forscher der University of California in Santa Cruz haben ein System entwickelt, das die Messung der Herzfrequenz ohne tragbare Geräte ermöglicht. Das Verfahren, das den Namen Pulse-Fi trägt, basiert auf der Auswertung gewöhnlicher WLAN-Signale und könnte künftig auch in Städten wie Wuppertal Anwendung finden.

Funktionsweise und Technik

Das System erkennt kleinste Veränderungen in den Funkwellen, die durch den Herzschlag einer Person entstehen. Mithilfe von Verfahren des maschinellen Lernens werden Störungen, die durch Bewegungen oder äußere Einflüsse entstehen, herausgefiltert. Dadurch lässt sich die Herzfrequenz präzise bestimmen, ohne dass Sensoren direkt am Körper getragen werden müssen.

Die Umsetzung erfordert lediglich kostengünstige Komponenten wie ESP32-Chips im Wert von rund fünf US-Dollar oder Raspberry-Pi-Boards, die für etwa 30 US-Dollar erhältlich sind. Trotz der einfachen Ausstattung erreicht Pulse-Fi eine Genauigkeit, die nahezu an konventionelle medizinische Monitore heranreicht.

Ergebnisse aus den Tests

In Versuchen mit 118 Probanden lieferte das System innerhalb von nur fünf Sekunden Werte, die mit etablierten Geräten nahezu identisch waren. Die Abweichung betrug im Durchschnitt lediglich einen halben Herzschlag pro Minute. Dabei blieb die Zuverlässigkeit selbst dann bestehen, wenn die Testpersonen saßen, standen, lagen oder sich bewegten. Die Technologie funktionierte zuverlässig bis zu einer Distanz von rund drei Metern.

Perspektiven für den Einsatz

Das Forscherteam arbeitet derzeit daran, die Technik auch für die Überwachung von Atemmustern einzusetzen. Damit eröffnet sich ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten, etwa bei der Diagnose von Schlafapnoe oder anderen Erkrankungen der Atemwege.

Bedeutung für Wuppertal

Für eine Stadt wie Wuppertal, die seit Jahren in moderne Medizintechnik investiert und zugleich auf digitale Innovationen setzt, könnten solche Entwicklungen von erheblichem Interesse sein. Krankenhäuser und Forschungseinrichtungen in der Region hätten mit einer kostengünstigen und zugleich hochpräzisen Methode neue Möglichkeiten in der Patientenüberwachung. Auch im Bereich der Telemedizin ließen sich durch diese Technologie Modelle erproben, die ohne aufwendige Zusatzgeräte auskommen.