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Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft wollen das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Nokia Bell Labs und die Charité den Einsatz von Sub-THz-Frequenzen im Gesundheitswesen evaluieren.
Sie könnten für die Fernüberwachung sowie nicht-invasive Monitoring- und Diagnoselösungen eine wichtige Rolle spielen, die sogenannten Sub-THz-Frequenzen. Wie genau diese Funkfrequenzen im Gesundheitswesen eingesetzt werden können, wollen das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), Nokia Bell Labs und die Charité – Universitätsmedizin Berlin im Rahmen einer strategischen Partnerschaft ab sofort ausloten.
Sub-THz-Frequenzen zeichnen sich durch extrem kurze Wellenlängen und hohe Bandbreiten aus. Damit sind sie wesentlich empfindlicher und auch genauer im Vergleich zu bisherigen im Einsatz befindlichen Technologien. Ein besonders vielversprechender Ansatz ist das „Joint Communication and Sensing“ – die gleichzeitige Nutzung des drahtlosen Kommunikationssystems für die Datenübertragung und die Umgebungserkennung. Diese besonderen Eigenschaften von Sub-THz wollen die Projektpartnern nutzen, um ein Kommunikationssystem zu entwickeln, das neben extrem hohen Datenraten hochauflösende räumliche Scans in Krankenhäusern unterstützen kann.
„Die Sub-THz-Technologie hat das Potenzial, die Medizin zu revolutionieren,“ ist Prof. Slawomir Stanczak, Abteilungsleiter Drahtlose Kommunikation und Netzwerke am Fraunhofer HHI, überzeugt. „Mit ihren hohen Bandbreiten ermöglicht sie die Echtzeitüberwachung von Vitaldaten wie Herzschläge und Atemfrequenzen und bietet eine genauere Verfolgung von Behandlungsfortschritten. Diese Technologie könnte die Art und Weise, wie wir Krankheiten erkennen und Patienten behandeln, entscheidend verändern.“
Vielseitige Einsatzmöglichkeiten
Konkret stellen sich die Projektpartner vor, dass Sub-THz-Kommunikationsnetze kabelgebundene Sensoren wie etwa das Elektrokardiogramm oder Pulsoximeter an den Fingerspitzen ablösen können. Die Vision: weniger Fehlalarme, etwa durch das versehentliche Ablegen, und mehr Bewegungsfreiheit für die Patienten. Und auch der Einsatz von Beamforming-Technologien soll geprüft werden. Dahinter verbirgt sich ein Verfahrung, mit dem die Position von Quellen wie WLAN-Geräte in Wellenfeldern bestimmt werden kann. Somit wäre es möglich, Patienten zu folgen und somit sicherzustellen, dass ihre Vitaldaten kontinuierlich erfasst werden, selbst wenn sie sich innerhalb des Krankenhauses bewegen.
Darüber hinaus eröffnen sich neue Möglichkeiten für lebensrettende Anwendungen in der häuslichen Gesundheitsversorgung, so die Hoffnung der drei Partner. Intelligente Heimsysteme könnten kontinuierlich Vitaldaten erfassen und Ärzte bei lebensbedrohlichen Veränderungen alarmieren.
„Im Rahmen des Forschungshubs 6G-RIC haben wir bedeutende Fortschritte in der Entwicklung sub-THz-basierter Technologien erzielt“, erklärt Dr. Michael Peter, Gruppenleiter mm-Welle am Fraunhofer HHI. „Diese Expertise möchten wir gemeinsam mit unseren Partnern nutzen, um innovative drahtlose Lösungen für völlig neue Anwendungsbereiche, beispielsweise im Gesundheitswesen, zu entwickeln.
Als Europas führendes akademisches Forschungszentrum wird die Charité die Sub-THz-Technologie validieren und bewerten. Nokia Bell Labs, eine der weltweit führenden Institutionen für angewandte Forschung, wird seine Expertise in den Bereichen Funkdesign und Sensing einbringen.
