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Akronym
BrainEpP-HF
Projekt Titel
Hardwarekonzept und Hochfrequenzdesign eines Interferometers zur radargestützten Epilepsiediagnostik
Förderkennzeichen
13GW0295C
Funding code
945.02-834
Startdatum
December 1, 2019
Enddatum
November 30, 2023
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Ziel des Projekts BrainEpP - Bio-Interferometrie zur Epilepsiediagnostik in der Pädiatrie- ist das Schaffen eines berührungslosen Systems zur Früherkennung von Epilepsie bei Kindern aller Altersstufen.
Der vorgeschlagene Ansatz basiert auf der hoch aufgelösten Erfassung der Herzkreislaufaktivität der Patienten und daraus Extraktion von Parametern zur Beurteilung der Regulation des vegetativen Nervensystems. Die Erfassung soll berührungslos mit Hilfe eines Radarsystems bei einer Frequenz von 61 GHz arbeiten und dabei zeitlich und örtlich hoch aufgelöste Distanzmessdaten liefern.
Dieses Teilvorhaben wird die notwendigen Hardwaregrundlagen untersuchen sowie ein Hardwarekonzept und Hochfrequenzdesign entwerfen und umsetzen, um eine bestmögliche Signalqualität im Basisband und für die spätere Signalverarbeitung zu erhalten. Hierfür werden neue Schaltungskonzepte mit deutlich höherer Dynamik als bisher, stark bündelnde Antennen sowie ineinandergreifende Hard- und Softwarekonzepte zur Kompensation von nichtidealem Verhalten benötigt. Dazu müssen bereits bei der Konzeptionierung und dem Entwurf der Hardware entsprechende Schaltungen für spätere Linearisierungs- und Kalibrierung sowie Konzepte zur automatischen Pegelanpassung vorgesehen werden, um einen zuverlässigen Betrieb auch unter schwierigeren Bedingungen und bei Bewegungen der Patienten zu gewährleisten.
Mit Hilfe der Projektergebnisse wird es möglich sein, mehrere Minuten vor einem drohenden epileptischen Anfall diesen zu erkennen, was Gegenmaßnahmen ermöglicht und den Anfall verhindern helfen wird.
Der vorgeschlagene Ansatz basiert auf der hoch aufgelösten Erfassung der Herzkreislaufaktivität der Patienten und daraus Extraktion von Parametern zur Beurteilung der Regulation des vegetativen Nervensystems. Die Erfassung soll berührungslos mit Hilfe eines Radarsystems bei einer Frequenz von 61 GHz arbeiten und dabei zeitlich und örtlich hoch aufgelöste Distanzmessdaten liefern.
Dieses Teilvorhaben wird die notwendigen Hardwaregrundlagen untersuchen sowie ein Hardwarekonzept und Hochfrequenzdesign entwerfen und umsetzen, um eine bestmögliche Signalqualität im Basisband und für die spätere Signalverarbeitung zu erhalten. Hierfür werden neue Schaltungskonzepte mit deutlich höherer Dynamik als bisher, stark bündelnde Antennen sowie ineinandergreifende Hard- und Softwarekonzepte zur Kompensation von nichtidealem Verhalten benötigt. Dazu müssen bereits bei der Konzeptionierung und dem Entwurf der Hardware entsprechende Schaltungen für spätere Linearisierungs- und Kalibrierung sowie Konzepte zur automatischen Pegelanpassung vorgesehen werden, um einen zuverlässigen Betrieb auch unter schwierigeren Bedingungen und bei Bewegungen der Patienten zu gewährleisten.
Mit Hilfe der Projektergebnisse wird es möglich sein, mehrere Minuten vor einem drohenden epileptischen Anfall diesen zu erkennen, was Gegenmaßnahmen ermöglicht und den Anfall verhindern helfen wird.