Epilepsie ist eine Regulierungsstörung des Gehirns, die sich unbehandelt bei Erwachsenen z.B. durch Krampfanfälle oder Bewusstlosigkeit äußern kann. Früh- und Neugeborene sowie Kleinkinder leiden zwar auch unter Epilepsie, diese ist aber wegen fehlender Krämpfe schwer zu erkennen und wird häufig übersehen. Man vermutet, dass bis zu 20% aller so genannten plötzlichen Kindstode mit einem unerkannten epileptischen Leiden zusammen hängen.
Nach dem Stand der Technik wird Epilepsie über die Analyse von Hirnstrommessungen (Elektroenzephalographie, EEG) diagnostiziert. Dies kann nur an spezialisierten Epilepsiezentren und für kurze Zeiträume stattfinden und schränkt die Personen während der Messungen sehr stark ein. Außerdem kann nur unter diesen künstlichen Bedingungen und für kurze Zeiträume untersucht werden. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt BrainEpP untersucht das Institut für Hochfrequenztechnik (IHF) der Technischen Universität Hamburg (TUHH) zusammen mit den Projektpartnern ein Verfahren, das bei Kleinkindern und jungen Erwachsenen und sogar bei Frühgeborenen berührungslos und kontinuierlich ein Monitoring der Herzkreislauffunktionen ermöglicht. Er wird erforscht, ob aus den gemessenen Parametern auf die Regulierung des autonomen Nervensystems geschlossen werden kann, indem die Verhältnisse der Aktivierung der Nervensysteme des Sympathikus und des Parasympathikus aus den Herzsignalen extrahiert werden. Hieraus ließen sich nicht nur epileptische Anfälle ohne EEG schätzen, es könnten vielleicht auch schon vor einem Anfall beginnende Regulierungsstörungen erkannt werden. Bei einem solchen Alarm könnte der Anfall unter Umständen medikamentös unterdrückt und die Lebensqualität vieler Betroffener erhöht sowie das Risiko des Versterbens bei einem Anfall reduziert werden.
Das Monitoring selbst ist auch Forschungsgegenstand und geschieht berührungslos aus kürzerer Entfernung und durch die Kleidung oder beispielsweise Bettdecken hindurch. Zum Einsatz kommt als Forschungsdemonstrator ein so genanntes Hochfrequenzinterferometer, das mit minimalster Leistung elektromagnetische Wellen sendet, die an der Körperoberfläche reflektiert und vom Sensor empfangen werden. Hieraus lassen sich kleinste Vibrationen der Körperoberfläche von nur wenigen Mikrometern Auslenkung erfassen, wie sie von Herzschlag und Atmung hervorgerufen werden. Diese Distanzmessdaten können kontinuierlich erfasst und mit Hilfe von Maschinellem Lernen automatisiert segmentiert und klassifiziert werden. Zur Untersuchung der Forschungsthese im Fall von BrainEpP wird dabei nach Markern für einen bevorstehenden epileptischen Anfall gesucht.
Projektpartner sind das Universitätsklinikum Erlangen sowie die Firmen Geratherm Respiratory, Silicon Radar, DeMeTec und Voigtmann.
