Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
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Vitalparameter Monitoring
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Patientenmonitoring außerhalb von Intensivtherapiestationen

Multimodales, modulares und mobiles System für bessere Verlaufsprognosen und mehr Patientensicherheit

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M3Infekt - Dezentrales Monitoring von Covid-19-Patient*innen

Monitoringsystem zum schnellen Eingreifen bei Gesundheitsverschlechterungen

Ziel

Im Clusterprojekt M³Infekt soll ein Monitoringsystem entwickelt werden, das ein schnelles Eingreifen bei plötzlichen Zustandsverschlechterungen am Beispiel von Covid-19-Patienten ermöglicht. Durch die frühzeitige Einleitung erforderlicher Maßnahmen hilft das System, Krankheitsverläufe abzumildern, die Therapiedauer zu verkürzen und Intensivtherapiestationen (IST) flexibel zu nutzen. Langfristig adressiert das System die dezentrale Patientenüberwachung auf Normalstationen und außerklinischen Umgebungen.

Motivation

Eine durchgängige Patientenüberwachung gibt es bisher nur auf Intensivstationen, plötzliche Gesundheitsverschlechterungen bei anfangs milden Krankheitsverläufen werden daher oft erst zeitverzögert erkannt und Betroffene zu spät in ein Krankenhaus gebracht. Dies verlängert nicht nur die erforderliche Therapiedauer, sondern zieht oft auch irreparable Folgeschäden für den Einzelnen nach sich.

Mit Maschinellem Lernen Krankheitsverläufe frühzeitig diagnostizieren

Unsere Lösung

Das geplante System soll multimodal, modular und mobil sein

  • Die Multimodalität gewährleistet die robuste Erfassung relevanter Biosignale des Herz-Kreislaufsystems (u.a Herzrate, EKG, Sauerstoffsättigung) und der Atmung (u.a Atemfrequenz- volumen) mithilfe unterschiedlicher Technologien und deren Fusionierung
  • Die Modularität des Systems zeichnet sich durch standardisierte, offene Schnittstellen aus und ermöglicht zum einen die einfache Integration auf andere Plattformen und zum anderen die Adaption für andere Krankheiten, wie bspw. Influenza, Pneumonien und Sepsis
  • Als mobile Monitoringeinheit garantiert es den erweiterten Systemeinsatz auch in außerklinischen Bereichen, wie Kurz- und Langzeitpflege oder häusliche Umgebung
  • Als Basis zur Auswertung der gewonnenen Signale dienen Methoden des maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz, die automatisiert valide Diagnosen über Zustand und Krankheitsverlauf ermöglichen

 

Mehrwert des Monitoringsystems

  • Frühzeitige Erkennung von Zustandsverschlechterungen garantiert bessere Verlaufsprognosen, situativ abgestimmte Therapiekonzepte und mehr Lebensqualität für den Einzelnen
  • ITS-unabhängige Patientenüberwachung gewährleistet effizientere Auslastung der apparativen, räumlichen und personellen Ressourcen im Klinikalltag
  • Schnelles Eingreifen führt zu einer kürzeren Behandlungsdauer und damit zu Kosteneinsparungen für die Kliniken
  • Sensible Gesundheitsdaten werden mithilfe von Verschlüsselungstechnologien, Zertifizierung nach dem Medizinproduktegesetz und einer dezentralen Datenplattform geschützt

 

Aktueller Stand

  • Konzeption und Design des Gesamtsystems und der Schnittstellen
  • Vorbereitende Arbeiten zur Erprobung von Sensorsubsystemen im Rahmen von Probandenstudien
  • Untersuchung und Entwicklung weiterführender Sensorik und Technologien


     
Cardio
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M3Infekt Konsortium

Partner

Das M3Infekt-Konsortium unter Leitung des Fraunhofer IIS besteht aus zehn Fraunhofer-Instituten und vier medizinischen Partnern, deren verschiedene fachliche Kompetenzen sich interdisziplinär ergänzen.

  • Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Bereich Smart Sensing and Electronics
  • Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil EAS
  • Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS
  • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS
  • Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik Und Radertechnik FHR
  • Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
  • Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
  • Fraunhofer-Institut für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT
  • Fraunhofer-Projektzentrum Mikroelektronische und Optische Systeme für die Biomedizin MEOS

Klinische Partner

  • Klinikum Magdeburg
  • Charité – Universitätsmedizin Berlin
  • Universitätsklinikum Erlangen
  • Universitätsklinikum Dresden

Das Projekt M3Infekt wird im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert.