gms | German Medical Science

Einleitung: Accelerometer werden schon lange für medizinische Zwecke eingesetzt, dabei reicht der Einsatz von eher simplen Schrittzählern, über anspruchsvollere Gesten-, Aktivitäts- oder Sturzerkennung, bis hin zu hochspezialisierten und hochauflösenden Schwingungserkennungen (z.B. Ballistokardiografie) [1], [2]. In den letzten Jahren hat sich die Technologie im Sinne der Sensitivität/Rauschverhalten, Größe und Gewicht, Energieeffizienz weiterentwickelt, sodass solche Sensorsysteme sehr intuitiv am und um den Körper für medizinische Zwecke eingesetzt werden können.

Neben diesen Entwicklungen der eigentlichen Sensorik haben sich ebenso Prozessoren als auch Kommunikationsprotokolle deutlich weiterentwickelt, was eine flächendeckende Nutzung möglich macht. Nicht zuletzt hat die Entwicklung der Smartphones Beschleunigungssensoren in unserem Alltag etabliert.

Mit dieser Arbeit soll die Verteilung der Accelerometrie-Forschungsarbeiten, innerhalb der Medizin und Medizin-Informatik, auf unterschiedliche Themenfelder, wie z.B. die Aktivitätsuntersuchung, untersucht werden.

Methode: Zur Illustration dieser Entwicklung wurde eine Literaturrecherche auf den Datenbanken von PubMed und IEEEXplore durchgeführt.

(Accelerometer OR Acceleration Sensor) AND Monitor* AND Health AND Human // Query

Die Suche wurde für die Jahre 2008 bis 2018 durchgeführt. Um eine bessere Aussage zur Relevanz der Nutzung von Accelerometern für die Humanmedizin treffen zu können, wurden weiterhin generalisierte Suchanfragen genutzt:

Accelerometer AND Health AND Human // AHH

Mit diesen allgemeineren Anfragen ist eine Relevanzübersicht, sowie der Zuwachs an themenbezogenen Publikationen besser einzuschätzen. Zudem wurde eine allgemeine Suchanfrage nur mit dem Term „Accelerometer“ für die Jahre durchgeführt (// ACC).

Ergebnis: In Abbildung 1 [Abb. 1] sind die Suchanfrageergebnisse der Literaturrecherche auf den beiden Datenbanken dargestellt.

Zu sehen ist ein positiver Trend auf beiden Datenbanken. Für die spezielle Suchanfrage, ist eine vergleichsweise geringe Anzahl an zugeordneten Artikeln auszumachen mit Peaks für die Jahre 2008, 2011 und 2016. Im Verhältnis dazu werden je nach Jahr und Datenbank zwischen 20 bis 50mal mehr Artikel zur allgemeinen Nutzung von Accelerometern veröffentlicht, wobei, wie erwartet, auf der IEEEXplore in den meisten Jahren mehr Artikel zur Suchanfrage "Accelerometer" zu finden sind. Dieser Trend ist auch bei Relativierung Suchergebnisse hinsichtlich des allgemeinen Publikationszuwachses zu sehen.

Betrachtet man nun die humanmedizinische Nutzung, fällt eine Verteilung zu Gunsten PubMeds auf (ca. 50%). Weiterhin ist auch eine deutliche Reduktion der Anzahl im Vergleich zur „Accelerometer“-Suchanfrage ersichtlich.

Auf der IEEEXplore-Datenbank lässt sich dieses Verhältnis nicht beobachten.

Betrachtet man die Aufteilung der ermittelten Artikel auf thematische Häufungen ergibt sich folgendes Bild: Abbildung 2 [Abb. 2]

Diskussion: Mit diesen Ergebnissen zeigt sich die aktuelle Relevanz als auch Tendenz für die Nutzung in der Zukunft, nicht zuletzt durch die Allgegenwärtigkeit der Beschleunigungssensoren in Smartphones oder Automobilen wird deren Relevanz weiter zunehmen.

Leider zeigt sich, dass komplexere Anwendungen von Accelerometern z.B. für die Ballistokardiographie, noch eher selten sind und Aktivitäts-, Sturz- uns Gangdetektionen noch die Mehrheit bilden. So ist es nicht verwunderlich, dass auch die Diagnostik der Haupteinsatzbereich der Beschleunigungssensoren ist, und die Therapie doch eher die Ausnahme.

Für die Zukunft sollte die komplexe Signalaufnahme, als auch Verarbeitung auf einem Sensorsystem, als Chance zu sehen sein muss. Die steigende Prozessorleistung, bei stetig sinkendem Energieverbrauch eröffnet immer neue Möglichkeiten.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Die Autoren geben an, dass kein Ethikvotum erforderlich ist.