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Development of a non-invasive baby sleep monitoring and intelligent control system for the prevention of unexpected death in previously healthy babies and early detection of risky situations

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Intelligentes System zur Vermeidung von plötzlichem Kindstod

EU-Forscher entwickelten ein intelligentes Überwachungssystem zur Prävention von plötzlichem Kindstod (sudden infant death syndrome, SIDS) und warnt rechtzeitig vor gefährlichen Situationen. Das System ist in die mit biosensorischen Textilien bzw. Sensoren ausgerüstete Kindermatratze integriert und überwacht wichtige biologische Vitalwerte des Säuglings.

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Das Projekt BABYCARESLEEP (Development of a non-invasive baby sleep monitoring and intelligent control system for the prevention of unexpected death in previously healthy babies and early detection of risky situations) entwickelte damit ein Säuglingsüberwachungssystem (Baby Care Sleep System) zur Früherkennung von Gefahren und SIDS-Prävention. Zunächst ermittelte das Projektteam, was Kinderärzte und Eltern von einem solchen System erwarten und entwickelte Prototypen für biosensorische Textilien. Dabei arbeiteten die Partner mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), einer pädiatrischen Klinik für Schlafmedizin, einem pädiatrischen Forschungsverbund sowie Entwicklern von Biomechanik, intelligenten Textilien und Steuerungssystemen zusammen. Das Projekt lieferte fünf wesentliche kommerzialisierbare Ergebnisse: die ersten vier sind ein biosensorisches Textilfabrikat für Echtzeit-Monitoring, ein intelligentes Kontrollsystem, eine Management- und Kontrollschnittstelle sowie ein Algorithmus zur Risikobewertung und Initiierung präventiver Maßnahmen (bei Atemstillstand). Das fünfte Ergebnis ist das integrierte Baby Care Sleep System, das alle Komponenten in einem Produkt vereint und damit vollumfängliche Leistungen bietet. Die Forscher führten Tests mit 28 Neugeborenen durch und entwickelten daraus Aktivierungsalgorithmen, die an einer Kontrollgruppe mit 6 Säuglingen validiert wurden. Das System ist mit pH-Sensoren zur Detektion von Erbrochenem (gastro-ösophagealer Reflux), Temperatursensoren für Fieber und Sensoren für Bewegung und Atmung ausgerüstet, sodass potenziell gefährliche Situationen schnell erkannt werden. Kommt es dazu, werden präventive Maßnahmen eingeleitet: durch subkortikale Erregung durch Mikrovibratoren in der Matratze wird die Atmung stimuliert, ohne den Säugling aufzuwecken. Das intelligente Kontrollsystem erfasst auch Daten für die spätere Vorstellung beim Kinderarzt. In die atmungsaktive, vorwiegend aus Polyester bestehende Matratze, die gegen jegliche schädliche Spannungsquellen geschützt ist, sind Sensoren und Aktoren mit einer Sensorsteuerung integriert. Sie sind die primäre Schnittstelle zwischen den Sensoren und dem häuslichem W-Lan. Die Temperatur- und Atemsignale werden dann in digitale Daten umgewandelt und über eine Smartphone-App versendet. Die entwickelte Baby Care Sleep Android-App gibt Handlungsempfehlungen zur SIDS-Prävention, informiert Eltern und Betreuer über bewährte Praktiken und kann für allgemeine Informationen heruntergeladen werden. Das Überwachungs- und Alarmsystem BABYCARESLEEP wird damit nicht nur Eltern erhebliche Sorgen nehmen und das Sterblichkeitsrisiko reduzieren, sondern auch beteiligten KMU enorme Gewinn- und Wettbewerbsvorteile bringen.

Schlüsselbegriffe

Neugeborene, SIDS, Biosensoren, BABYCARESLEEP, Schlafüberwachung, intelligentes Kontrollsystem

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22 Oktober 2021