Wenn ein Auto frühzeitig Warnsignale des Körpers wahrnimmt und sogar Herzrhythmusstörungen erfasst, könnte dies dann Unfälle verhindern? Auf der „Automechanika Frankfurt“ vom 8. bis 12. September präsentiert das Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik (PLRI) der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover zwei Forschungsfahrzeuge, die das Auto in einen diagnostischen Gesundheitsraum verwandeln sollen. Die Forschungsfahrzeuge erfassen während der Fahrt verschiedene gesundheitsrelevante Signale, darunter die Herz- und Atemfrequenz. Mithilfe einer langfristigen, personalisierten Trendanalyse sollen sich somit Änderungen im Gesundheitszustand frühzeitig erkennen lassen. Die Betroffenen können sich dann bei einem Arzt genauer untersuchen zu lassen. „So können Herzinfarkte oder Schlaganfälle vermieden werden. Aber auch neurologische und pneumologische Krankheiten wie Parkinson oder COPD können bereits im Frühstadium diagnostiziert werden, was Therapieerfolge erhöht und -kosten senkt“, sagt Professor Thomas Deserno vom Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik (PLRI).
Kein Ersatz für ärztliche Diagnose
Das Fahrzeug soll weder eine ärztliche Diagnose noch eine medizinische Behandlung ersetzen. Ziel der Forschung sei vielmehr, langfristige Veränderungen, mögliche Auffälligkeiten oder belastende Situationen frühzeitig zu erkennen und sinnvoll einzuordnen. „Die Entscheidung über medizinische Schritte bleibt immer bei den Menschen und den behandelnden Fachpersonen“, betont Professor Deserno.
Welche Daten werden im Auto konkret ermittelt?
In das Lenkrad integrierte Elektroden schreiben ein Elektrokardiogramm (EKG). Mit Kameras am Innenspiegel werden Körperbewegungen und Farbänderungen im Gesicht analysiert, um auf Atem- und Herzrate zurückzuschließen. Mikrofone im Gurt werden zur Phonokardiografie, also zur Aufnahme der Herztöne, verwendet. Ergänzt werden diese Verfahren durch Lichtsensoren zur Messung von Blutvolumenänderungen im Gewebe, um die Herzfrequenz zu erfassen und Herzrhythmusstörungen zu erkennen (Photoplethysmografie). Die Sensorik ist dabei unauffällig in das Fahrzeug integriert, sodass das Verhalten des Fahrenden nicht verändert werden muss. Die verschiedenen Messsignale liefern jeweils nur einen Teil des Gesamtbildes und werden gemeinsam von einer künstlichen Intelligenz ausgewertet.
Verbindung von Gesundheits- und Fahrzeugdaten
Eine zuverlässige Interpretation von Biosignalen im fahrenden Auto ist anspruchsvoll, da die Fahrsituation die Messung der Biosignale beeinflusst. Es gibt dabei eine Menge an Faktoren, die beachtet werden müssen. Zu diesen zählen z.B. Vibrationen der Straße, Lenkbewegungen, Bremsen, Beschleunigen, Kurvenfahrten oder eine veränderte Sitzposition. Dies alles kann die Biosignale verfälschen. In den Forschungsfahrzeugen des PLRI werden die Signale deshalb mit fahrdynamischen Daten aus dem Fahrzeug verknüpft. Dies sei eine weltweit einzigartige Verbindung von Gesundheits- und Fahrzeugdaten. Das Fahrzeug werde damit nicht nur zum Messort, sondern auch zum Kontextgeber für die richtige Interpretation der Daten, so die Forscherinnen und Forscher. Erst durch die gemeinsame Betrachtung lasse sich einschätzen, ob eine Signalveränderung auf eine körperliche Belastung hindeute oder ob sie durch die konkrete Fahrsituation erklärbar sei.
Personalisierte Fahrfunktionen ableiten?
Laut der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehe es nicht nur darum, einzelne Vitaldaten im Auto zu erfassen. Das Forschungsfeld „Automotive Health“ untersuche auch, wie sich aus diesen Daten kurzfristig nutzbare Informationen ableiten lassen. Denkbar seien z.B. personalisierte Fahrfunktionen, die sich an die jeweilige Situation der Fahrenden anpassen. Bei Signalauffälligkeiten könnte ein Fahrzeug die Sicherheit der Insassen erhöhen, indem es die Fahrassistenzsysteme anpasst. Auch Komfortfunktionen könnten künftig stärker an individuellen Bedürfnissen ausgerichtet und personalisierte Fahrfunktionen entwickelt werden. „Mobilität kann künftig nicht nur vernetzter und automatisierter, sondern auch präventiver und personalisierter, also stärker am Menschen orientiert werden“, so Deserno. Die Forschungsfahrzeuge zeigten damit die nächste Generation von „Automotive Health“: Das Auto der Zukunft werde vom Transportmittel zum medizindiagnostischen Raum. Auf der Automechanika in Frankfurt können Besucherinnen und Besucher die beiden Forschungsfahrzeuge aus nächster Nähe erleben.
Quelle: idw/TU Braunschweig
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