Untersuchung zur Übertragung von Information zwischen dem menschlichen Körper und verarbeitender Elektronik mittels textilen Elektroden und Leiterbahnen

  • Die Aufnahme von bioelektrischen Signalen mittels textiler leitfähiger Strukturen ist erwiesen. Auf dieser Basis soll ein EKG-Gurt entwickelt werden mit dem sich Körpersignale sicher an eine Registriereinheit übertragen lassen. Um dies bestmöglich umsetzen zu können, beschäftigt sich diese Arbeit vorwiegend mit den elektrischen Eigenschaften der textiltechnisch realisierten Übertragungsstrecke zwischen menschlichem Körper und verarbeitender Elektronik. Ausschlaggebend für eine sichere Ableitung ist der Elektroden-Haut-Kontakt. Aus diesem Grund werden verschiedene Elektroden, unterschiedlich hergestellt und präpariert, am Probanden befestigt und mit Hilfe eines Scheinwiderstandsspektroskops charakterisiert. Dabei ist die Kontaktfläche zur Haut bedeutsamer als die Leitfähigkeit des verwendeten Elektrodenmaterials. Durch das Befeuchten der Elektroden werden Widerstandswerte von einer gewöhnlichen Klebeelektrode erreicht. Die textile Leiterbahn und die Kontaktstelle zur Elektrode müssen so gestaltet werden, dass die Leitfähigkeit dieser Strecke auch unter Beanspruchung nicht signifikant beeinträchtigt wird. Zur Charakterisierung werden verschieden hergestellte Kontaktierungsmuster mechanisch belastet. Die dabei aufgezeichneten Widerstandswerte stellen die Grundlage zu Beurteilung dar. Als Ergebnis lässt sich feststellen, dass es grundsätzlich mehrere solide textiltechnische Lösungen gibt um bioelektrische Signale sicher weiterzuleiten. Ein kunststoffummantelter leitfähiger Faden soll als Datenleitung verwendet werden. Nach allgemeiner Beurteilung folgen Untersuchungen zur Störanfälligkeit im elektromagnetischen Feld einer Spule und eine Bewertung der Isolationseigenschaften. Zum Vergleich wird parallel ein originales EKG-Kabel vermessen. Zur Kontaktierung zwischen EKG-Elektronik und textiler Leiterbahn wird der Druckknopfkontakt analysiert. Aufbauend auf die gewonnen Erkenntnisse über Kontaktierungsmöglichkeiten, Kontaktstellen und Leiterbahnen wird ein Prototyp entwickelt, mit dem sich ein EKG ableiten lässt. Jedoch gelingt dies anhand der aufgezeichneten EKG des Probanden nur zufriedenstellend, wenn sich dieser nicht zu stark bewegt.

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Metadaten
Author:Benjamin Siegel
Advisor:Leonore Heiland, Andreas Neudeck
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V.
Zeulenrodaer Straße 42, 07973 Greiz
Date of Publication (online):2008/05/27
Year of first Publication:2008
Date of final exam:2008/04/15
Tag:EKG-Gurt; leitfähige Textilien; textile Elektrode
GND Keyword:Informationsübertragung; Leiterbahn; Medizinische Elektronik
Page Number:120 Seiten, 60 Abb., 7 Tab., 50 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2008/05/27