Der erste Prototyp ist eine 100 × 100 mm große Platine. Sie ist größer als das geplante Wearable, weil wir Platz für Anschlüsse, Testpunkte und Messspitzen brauchten. Das machte die ersten Messungen deutlich einfacher.
Wir begannen mit einfachen elektrischen Prüfungen. Der MAX30001 antwortete über SPI, sein Takt lief stabil, und seine Einstellungen ließen sich schreiben und wieder auslesen. Danach schlossen wir bekannte Widerstände statt eines Arms an. Mit steigendem Widerstand stiegen auch die Messwerte gleichmäßig.
Der Test am Arm
Nach den Prüfungen auf dem Labortisch befestigten wir die vier Elektroden am Oberarm einer Person. Wir zeichneten die Impedanz vor und nach dem Trinken von Wasser auf. Mit zunehmender Hydration sank die gemessene Impedanz. Genau diesen Verlauf hatten wir erwartet.
HydroGuard ist damit noch kein fertiges Medizinprodukt. Er beantwortete aber die Frage, für die wir den ersten Prototyp gebaut haben: Die komplette Messkette funktioniert, und sie erfasst am Arm eine Veränderung, die mit dem Flüssigkeitshaushalt zusammenhängt.
Probleme, die wir dabei behoben haben
Die erste Firmware nutzte einen Hochpassfilter, der den konstanten Anteil des Signals langsam entfernte. Für unsere Messung war diese Einstellung falsch und ist jetzt deaktiviert. Außerdem behoben wir einen Watchdog-Neustart, eine fehlerhafte Mittelung der Batteriespannung und einen Pin-Konflikt zwischen serieller Konsole und MAX30001-Interrupt.
Wir lernten auch, dass ein einzelnes Statusbit nicht zuverlässig genug ist, um eine gelöste Elektrode zu erkennen. Die Software prüft deshalb zusätzlich den Messwert und verwirft Werte am Messbereichsende.
Wie es weitergeht
Der zweite Prototyp nutzt dasselbe Messprinzip auf einer kleineren und sparsameren Platine. Bewegungs- und Feuchtigkeitssensoren sollen helfen, Veränderungen der Messwerte besser einzuordnen.