{"id":10215,"date":"2026-02-12T08:00:35","date_gmt":"2026-02-12T07:00:35","guid":{"rendered":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/?p=10215"},"modified":"2026-03-09T16:41:48","modified_gmt":"2026-03-09T15:41:48","slug":"cpr-sensor-validierung-pruefstand","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/en\/cpr-sensor-validierung-pruefstand\/","title":{"rendered":"Test bench for indentation depth measurement: Validation of medical sensors for resuscitation"},"content":{"rendered":"

Wie werden Sensoren f\u00fcr die kardiopulmonale Reanimation validiert? <\/em><\/strong><\/h2>\n

In unserem Fall haben wir uns die Frage konkret f\u00fcr einen Sensor zur Eindrucktiefenmessung bei einer Reanimation gestellt.<\/em><\/strong><\/em><\/strong><\/p>\n

Warum wird ein CPR Feedbacksensor \u00fcberhaupt ben\u00f6tigt?<\/strong><\/h4>\n

Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit Herzstillstand geh\u00f6ren in Deutschland zu den drei h\u00e4ufigsten Todesursachen. Dabei kann eine kardiopulmonale Reanimation, kurz CPR, lebensrettend sein. Obwohl sich die allgemeine Situation durch die Schulung zahlreicher Ersthelfer und den medizinischen Fortschritt deutlich verbessert hat, sind die \u00dcberlebenschancen weiterhin sehr gering, mit etwa 10 Prozent bei einem Herzstillstand au\u00dferhalb von Krankenh\u00e4usern [1]<\/a>.<\/p>\n

Dies h\u00e4ngt unter anderem auch mit der Qualit\u00e4t der Herzdruckmassage zusammen. Es gibt verschiedene Einflussfaktoren auf die Qualit\u00e4t und Effizienz der CPR. Zwei der wichtigsten Faktoren sind dabei die Eindrucktiefe in Kombination mit der Eindruckfrequenz. Diese Parameter sollten f\u00fcr einen Erwachsenen bei circa 5 bis 6 cm und 100 bis 120 Eindr\u00fccken pro Minute (Beats per Minute) liegen, sonst ist die \u00dcberlebensrate stark herabgesetzt [2]<\/a>.<\/p>\n

\"Eine<\/a><\/span><\/p>\n

Der CPR-Feedbacksensor trackt und analysiert die Bewegungen w\u00e4hrend einer Herzdruckmassage, mehr zur Entwicklung k\u00f6nnt ihr im <\/em>Blog <\/a><\/em>von Stefan lesen… <\/em><\/p>\n

Da auch bei geschultem Fachpersonal die Qualit\u00e4t und Effizienz \u00fcber eine zunehmende Reanimationsdauer nachl\u00e4sst, sind Feedbacksysteme bereits fest im Rettungswesen etabliert. Diese bestehen meist aus Beschleunigungssensoren, die auf der Brust des Patienten befestigt werden und so die Eindrucktiefe messen k\u00f6nnen. Dennoch ist die Algorithmik dieser Sensoren zum Teil stark fehleranf\u00e4llig und falsche Ausgaben k\u00f6nnen gravierende Folgen f\u00fcr den Patienten bedeuten. Die Fehler der Algorithmik k\u00f6nnten jedoch meistens durch eine geeignete Validierung erkannt und dadurch besser vermieden werden. Eine solche sollte dazu den Bewegungsablauf bei einer Reanimation m\u00f6glichst genau nachbilden k\u00f6nnen und externe Einflussfaktoren wie den reanimierenden Menschen nicht au\u00dfer Acht lassen.<\/p>\n

Aus diesen Gr\u00fcnden hat MEDtech Ingenieur in einem internen Forschungs- und Entwicklungsprojekt einen CPR-Feedbacksensor zur Eindrucktiefenmessung entwickelt, um einen besseren Reanimationsablauf zu unterst\u00fctzen. Als Grundlage f\u00fcr den Feedbacksensor dient uns das \u201eM-Track-Board\u201c (= Motion-Track-Board). Das Board ist eine von uns entwickelte Platine mit unterschiedlichen Sensoren (Gyroskop, \u2026) und kann flexibel f\u00fcr unterschiedliche Anwenderf\u00e4lle im Bereich der Bewegungsanalysen programmiert und weiterentwickelt werden. Um eine gesicherte Validierung dieses Sensors und seiner Algorithmik zu erstellen, muss eine Pr\u00fcfstation bzw. ein Pr\u00fcfstand konstruiert werden.<\/p>\n

Welche Anforderungen muss ein Teststand f\u00fcr die Sensorvalidierung in der Medizintechnik erf\u00fcllen?<\/strong><\/h3>\n

Die grundlegenden Anforderungen an einen solchen Pr\u00fcfstand sind durch den Reanimationsprozess selbst festgesetzt, so sollte der Teststand beim Eindr\u00fccken dieselbe Steifigkeit wie bei einem menschlichen Torso haben und auch eine \u00e4hnliche Gr\u00f6\u00dfe besitzen. Damit der menschliche Einfluss der reanimierenden Person nicht aus der Validierung ausgeschlossen wird, werden wir den Teststand manuell \u00fcber eine Reanimationspuppe betreiben. Um dabei verschiedene Szenarien abbilden zu k\u00f6nnen, sollen unterschiedliche Eindrucktiefen realisiert werden k\u00f6nnen, die von einem hochpr\u00e4zisen Messsystem aufgezeichnet werden. Diese Daten dienen dann als Validierungsgrundlage (Referenz).<\/p>\n

Zus\u00e4tzlich muss ein solcher Pr\u00fcfstand auch einfach zu kalibrieren und zu bedienen sein.<\/p>\n

Wie erfolgt die Umsetzung eines Teststands zur Eindrucktiefemessung mit unseren Anforderungen?<\/strong><\/h3>\n

Die Summe der Anforderungen und Rahmenbedingungen f\u00fchren zu der konstruktiven Umsetzung des Pr\u00fcfstands, die in Bild 1 zu sehen ist.<\/p>\n

\"\"<\/span><\/p>\n

Der Betrieb des Teststands, um genau zu sein die Aufnahme einer Messreihe, l\u00e4uft dabei folgenderma\u00dfen ab:<\/p>\n