Medizintechnik - BMLS
Biometrisches Datenerfassungs- und Aufzeichnungssystem (BMLS)
Das Basismodul des BMLS ist ein sehr kleines (40*30*15 mm) Erfassungs- und Aufzeichnungsgerät mit integrierter Stromversorgung (0.7 Wh LiIon-Akku), 2 MByte Flash-Speicher (erweiterbar durch Memory-Cards), mehrkanaligem 12bit-ADC, software-unterstützten 16bit (oder mehr) Sigma/Delta-ADCs mit integriertem Beschleunigungsaufnehmer (3 Achsen) und einer Pulsoximetrie-Einrichtung. Die derzeitig lediglich der Evaluierung dienende Realisierung beinhaltet im vorgenannten Volumen zusätzlich einen USB-Controller zum direkten Anschluß an einen PC.
Als Erweiterungsmodul (externe Signalerfassung) existiert ein
EMG-Verstärker mit Bandpass (5 bis 300 Hz) und 50Hz-Notch zur
Verhinderung von Übersteuerungen durch Netzstörungen. Weitere
Module sind für EKG und EEG (beide mit zusätzlichem
Multiplexer für 16 oder mehr Eingangskanäle) geplant.
In der endgültigen Version wird auch das USB-Interface als
galvanisch trennendes (und nach MedGV zugelassenes) externes Modul
realisiert werden, damit auch direkter Betrieb mit angeschlossenem PC
möglich ist (stationärer Einsatz in der Arztpraxis).
Hier eine Skizze der realisierten Einheiten (grau unterlegt: das Basismodul) mit Hardware (blau) und Software (rosa):
In der dargestellten Realisierung mit 2kanaliger EMG-Auswertung
(4kHz-Input Sampling, Echtzeit-FFT mit 8Hz-Auflösung),
Pulsoximetrie inklusive PLL zur genauen und sicheren
Pulsfrequenzbestimmung, und Aktometrie liegt die Gesamtleistungsaufnahme
bei 8 mW (d.i. knapp 100 Stunden Betrieb aus dem LiIon-Akku). Dies
wäre z.B. eine Anwendung in der Sportmedizin bzw. in
Trainingszentren ideal, bei der eine solche Betriebsdauer völlig
hinreicht.
Der Akku wird während des Auslesens der Daten aus dem USB
nachgeladen (maximal 2 h Ladedauer). Die derzeit realisierte
Datenübertragungsrate beträgt 230 kBaud.
Die nachfolgende Skizze zeigt eine Zusammenschaltmöglichkeit für den stationären Praxisbetrieb.
Ohne PC (rechts) arbeitet das System im reinen Logging-Betrieb.