System zur Erfassung des Blutdrucks mittels Druckmessung im äußeren Gehörgang

In der vorliegenden Arbeit wird das Messprinzip zur kontinuierlichen, nichtinvasiven Blutdruckbestimmung über Druckmessung im äußeren Gehörgang untersucht und technisch umgesetzt. Hierzu wurden die Anforderungen an ein klinisch einsetzbares Blutdruckmessgerät analysiert sowie die messtechnischen Herausforderungen bei der Detektion kleinster Druckamplituden adressiert.

Das entwickelte Sensorsystem besteht aus einer druckdichten Otoplastik mit integrierten Sensoren und einer aktiven Ballonstruktur zur Druckbeaufschlagung sowie einer Auswerteeinheit zur Datenverarbeitung, Synchronisierung und Steuerung. ... mehrZur Bestimmung des absoluten Blutdrucks wurden sowohl modellbasierte als auch datengetriebene Verfahren implementiert. Artefakte durch Bewegung und Kieferaktivität konnten durch klassische Filter sowie neuronale Netze zuverlässig erkannt und reduziert werden.

Die klinische Validierung erfolgte im Rahmen von Herzkatheteruntersuchungen an 27 Patienten mit gleichzeitig invasiver Referenzmessung. Dabei konnten mittlere Abweichungen von unter $2\text{ mmHg}$ und eine Standardabweichung von unter $8\text{ mmHg}$ erzielt werden.

Die Ergebnisse belegen die prinzipielle Eignung des vorgestellten Konzepts zur kontinuierlichen Blutdruckmessung und zeigen dessen Potenzial für den Einsatz in der Überwachung kardiovaskulärer Parameter.

In this thesis, the measurement principle for continuous, non-invasive blood pressure monitoring via pressure measurement in the external auditory canal is investigated and technically implemented. For this purpose, the requirements for a clinically deployable blood pressure monitor were analyzed, and the metrological challenges involved in detecting tiny pressure amplitudes were addressed.The developed sensor system consists of a pressure-tight earpiece (otoplasty) with integrated sensors, an active balloon structure for pressure application, and an evaluation unit for data processing, synchronization, and control. ... mehrTo determine absolute blood pressure, both model-based and data-driven methods were implemented. Artifacts caused by movement and jaw activity were reliably detected and reduced using classical filters and neural networks.Clinical validation was carried out during cardiac catheterization procedures on 27 patients with simultaneous invasive reference measurements. Mean deviations of less than $2\text{ mmHg}$ and a standard deviation of less than $8\text{ mmHg}$ were achieved.The results demonstrate the fundamental suitability of the presented concept for continuous blood pressure measurement and highlight its potential for use in monitoring cardiovascular parameters.