Sub-THz-Technologie für Diagnostik und Patientenüberwachung

Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), Nokia Bell Labs und die Charité – Universitätsmedizin Berlin sind eine strategische Partnerschaft eingegangen, um das Potenzial von Sub-THz-Frequenzen für das Gesundheitswesen zu erforschen. Ziel der Kooperation ist, drahtlose Kommunikationstechnologien im Frequenzbereich zwischen 90 GHz und 300 GHz für nicht-invasive medizinische Anwendungen zu erschließen. Auf diese Weise könnten Entwicklungen im Bereich der Fernüberwachung von Vitaldaten und der Diagnostik ermöglicht werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sensortechnologien bieten Sub-THz-Systeme mit ihren kurzen Wellenlängen und hohen Bandbreiten eine deutlich höhere Präzision und Sensitivität. Ein zentraler Forschungsansatz im Rahmen des Projekts ist das so genannte „Joint Communication and Sensing“. Dieses Verfahren ist eine Kombination aus drahtloser Datenübertragung und der Fähigkeit zur präzisen Erfassung von Umweltparametern. Die Kooperation zielt darauf ab, ein Kommunikationssystem zu entwickeln, das nicht nur extrem hohe Datenraten ermöglicht, sondern auch in der Lage ist, hochauflösende räumliche Scans in medizinischen Einrichtungen zu unterstützen.

Auch für die Echtzeit-Überwachung von Vitalparametern wie Herzschlag und Atemfrequenz eröffnet die hohe Bandbreite der Sub-THz-Technologie neue Möglichkeiten. Dies könnte zu einer genaueren Überwachung des Therapieverlaufs und zu einer Optimierung der Diagnostik bei Patienten führen. Langfristig könnten kabelgebundene Sensoren wie Elektrokardiographen oder Pulsoximeter durch drahtlose Alternativen ersetzt werden. Dies würde sowohl die Bewegungsfreiheit der Patienten verbessern als auch das Risiko von Fehlalarmen minimieren. Mit Hilfe von Beamforming-Technologien könnten Sub-THz-Netze darüber hinaus eine kontinuierliche Überwachung auch dann gewährleisten, wenn sich die Patienten innerhalb des Krankenhauses bewegen.

Neben dem Einsatz in Krankenhäusern eröffnen Sub-THz-Technologien auch Perspektiven für die häusliche Gesundheitsversorgung. Intelligente Systeme könnten Vitaldaten erfassen und kritische Veränderungen melden. Dadurch kann die Reaktionszeit in Notfällen erheblich verkürzt werden, was in vielen Fällen lebensrettend sein kann.

Das Fraunhofer HHI hat bereits Fortschritte in der Sub-THz-Technologie im Rahmen des 6G-Forschungsclusters „6G-RIC“ erzielt. Die Charité – Universitätsmedizin Berlin wird als akademisches Forschungszentrum die Validierung der Sub-THz-Technologie in klinischen Umgebungen durchführen. Nokia Bell Labs bringt seine Expertise auf dem Gebiet des Funkdesigns und der Sensortechnologien ein.

Weitere Informationen finden Sie hier: Fraunhofer HHI.