Sensoren in komfortabler Alltagskleidung vereinfachen Diagnose und Kontrolle von Lungenkrankheiten
Atemwegserkrankungen wie chronisch obstruktive Lungenkrankheit, Lungenentzündung, Asthma und COVID-19 gehören EU- und weltweit zu den häufigsten Todesursachen. „Eine Lungenkrankheit richtig zu diagnostizieren, ist meist schwierig, und zwar nicht mangels geeigneter Technologien, sondern weil Bildgebungsverfahren teuer und unkomfortabel sind und oft mit Strahlenexposition einhergehen“, erklärt Alexis Melitsiotis, Forschungsprojektmanager bei EXODUS(öffnet in neuem Fenster) (Website auf Griechisch). Dies vergrößert zum einen die Abstände zwischen Screening-Untersuchungen, erschwert aber auch die Überwachung von Krankheitsverläufen und effektive Behandlung bereits diagnostizierter Erkrankungen. Somit ist eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung gefragt, für die nun sogenannte Wearables entwickelt wurden, d. h. in Kleidungsstücken am Körper getragene elektronische Sensoren. „Wearables sind mit innovativer Elektronik und Sensoren ausgerüstet und können die schwierige Diagnose und Überwachung in vieler Hinsicht vereinfachen“, ergänzt Melitsiotis. Unterstützt durch das EU-finanzierte Projekt WELMO(öffnet in neuem Fenster) koordiniert das Unternehmen EXODUS die Entwicklung und Validierung einer neuen Generation kostengünstiger, miniaturisierter Sensoren, die kaum Strom verbrauchen und in eine Weste integriert sind.
Sensortechnologien in komfortabler Alltagskleidung
Die von WELMO entwickelte Lösung umfasst mehrere Hightech-Sensoren, die Ton- und Bildsignale über elektrische Impedanztomographie (EIT) erfassen. EIT ist ein nicht-invasives, strahlungsfreies klinisches Bildgebungsinstrument. Integriert in eine bequem am Körper getragene Weste überwachen die Sensoren genau und in Echtzeit die Lungenaktivität. Die Sensoren übertragen die Daten dann über eine proprietäre Software für die automatisierte Analyse und Auswertung.“ Die innovativen Berechnungsalgorithmen des WELMO-Backend-Systems können die Daten einem spezifischen klinischen Ergebnis zuordnen, das dann sowohl von Betroffenen als auch medizinischen Fachkräften über eine mobile App abgerufen werden kann. „Mit seinem Prototypen hat WELMO erstmals ein medizinisches Gerät entwickelt, das EIT- und synchrone Mehrpunkt-Schallsensortechnologien in komfortabler, tragbarer Umgebung kombiniert“, erläutert Melitsiotis weiter. „Dank dieser außerordentlichen Innovation könnte die medizinische Diagnose von Lungenkrankheiten und die Überwachung der Lungenaktivität gänzlich neu definiert werden.“
Erfolgreicher Test zur Diagnose und Überwachung von Lungenerkrankungen
Das in zwei klinischen Studien validierte WELMO-System ist für sechs Gruppen von Atemwegserkrankungen geeignet: obstruktive Lungenkrankheit, Pleuraerguss, interstitielle/alveoläre Insuffizienz, Post-COVID-19- sowie Gefäßerkrankungen, Lungenentzündung oder -infektion sowie Thoraxtrauma. Vor allem aber wird das Unterstützungssystem gleichermaßen von Betroffenen als auch Gesundheitsdienstleistern akzeptiert. „WELMO hat sich für die Diagnose und Überwachung von Lungenerkrankungen in Echtzeit bewährt, da ein einzelnes tragbares Gerät und eine mobile App bereits ausreichend sind“, ergänzt Melitsiotis. „Mit seiner Ergebnisansicht und dem intuitiven Entscheidungsunterstützungssystem ist das Gerät einfach zu bedienen, was auch für medizinische Fachkräfte ohne größere Erfahrung im Umgang mit EIT die Diagnose vereinfacht.“ Mit WELMO könnte die medizinische Versorgung künftig auch leichter zugänglich werden. „Durch seine Tragbarkeit und Fernüberwachungsfunktion eignet sich das System für Ferndiagnosen und empfiehlt Betroffenen das weitere Vorgehen, wenn etwa wegen der COVID-19-Einschränkungen keine Klinik aufgesucht werden kann“, schließt Melitsiotis. Um WELMO zu optimieren und die Akzeptanz zu stärken, sollen nun weitere klinische Tests mit größeren Gruppen von Lungenkranken erfolgen. Zudem stellte das Projekt vier Patentanträge und gründete ein Spin-off-Unternehmen.
