Zentrum für Sensorik und Digitale Medizin

Wie lässt sich das Gesundheitswesen mithilfe von Sensoren und digitaler Lösungsansätze effizienter gestalten? Und wie können neuartige Medizintechnologien in innovative Versorgungslösungen integriert werden?

Um die Gesundheitsversorgung jedes Einzelnen zu gewährleisten und das Gesundheitswesen für die Zukunft tragfähig zu machen, hat das Fraunhofer IIS in enger Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Erlangen und der Universität Erlangen-Nürnberg das »Zentrum für Sensorik und Digitale Medizin« gegründet.

Patientenindividuelle Therapieansätze, digitale Gesundheitsanwendungen, medizinische Diagnostik mithilfe von Medical-Grade-Wearables oder robotische Systeme für die Pflege bilden das Fundament für eine zukunftsfähige medizinische Regelversorgung und werden im »Zentrum für Sensorik und Digitale Medizin« des Fraunhofer IIS entwickelt, integriert und klinisch evaluiert.

Die Räumlichkeiten des Fraunhofer IIS in der Krankenhaustraße 12 des Universitätsklinikums Erlangen umfassen eine einzigartige Infrastruktur und Referenzsysteme zur Entwicklung, Integration und Validierung neuartiger Gesundheitstechnologien im klinischen Umfeld. Interessierten Unternehmen bieten speziell ausgestattete Labore die Möglichkeit für technologische Weiterentwicklungen sowie deren unabhängige Erprobung und Implementierung.

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Wir adressieren hoch relevante medizinische Disziplinen

Wir legen einen Schwerpunkt auf folgende Forschungsfelder

Gangstudien und Algorithmen zur Bewegungsanalyse mit Fokus auf neurologische Erkrankungen, wie bspw. Parkinson (Motion Lab)
Studien und Clinical Grade Wearables für kardiovaskuläre Risikopatienten*innen (Cardiology Lab)
Erfassung und KI-basierte Analyse psycho-physiologischer Daten (Psycho-Physiology Lab)
Digitales Studien-, Patienten- und Daten-Management (Medical Data Lab)

Im Zuge der engen Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer IIS, der Universität Erlangen-Nürnberg und des Universitätsklinikums Erlangen bauen wir unsere Kompetenzen und Technologien weiter aus.

Unsere Labore

Ganganalyselabor

Im Januar 2022 wurde unser Ganganalyselabor (Motion Lab) mit einem hochmodernen 3D- Motion Capture System (internationaler Goldstandard der Bewegungsanalyse) ausgestattet. Dies ermöglicht uns, durch objektiv erhobene Parameter zu Bewegungsmustern patientenzentrierte Therapien zu unterstützen und neue Sensortechnologien zu validieren. Unser Ganganalyselabor ist mit 12 Infrarotkameras sowie 2 Kraftmessplatten ausgestattet. Zu unserem Leistungsangebot zählen: Studiendurchführungen zur Bewegungsanalyse bei Parkinson-Patienten bis hin zur Validierung neu entwickelter Sensoren für den Leistungssport.

Probandenstudie — © Fraunhofer IIS/Bianca Möller

Psycho-physiologisches Labor

Umwelt-Stimuli und sensorische Reize haben Einfluss darauf, wie wir unsere Umwelt wahrnehmen und in bestimmten Situationen reagieren. Viele Entscheidungen, die wir treffen, finden unbewusst statt. Umfragen, z.B. in der Patientenbefragung oder Konsumentenforschung, stützen sich häufig auf bewusste Aussagen. Eine zeitliche Zuordnung der emotionalen Reaktion auf den jeweiligen Stimulus ist bei diesen Umfragen nur unzureichend möglich. In unserem psychophysiologischen Labor setzen wir uns das Ziel, diese menschlichen Emotionen und Affekte maschinell zu erkennen, zu interpretieren und zu verarbeiten. Dazu haben wir vernetzte Sensorlösungen, emotionsadaptive Technologien und wahrnehmungsbasierte Nutzerschnittstellen entwickelt. Abhängig von Ihren kundenspezifischen Anforderungen kommen unterschiedliche Modalitäten wie Infrarot, Eyetracking, EKG (HR, HRV), Atmungsanalyse oder EMG zum Einsatz.

Textile Multichannel ECG for Mobile Use — © iStock.com/Ivanko Brnjakovic

Kardiologielabor

In unserem Kardiologielabor bieten wir die Möglichkeit zur Validierung von Technologien im kardiolovaskulären Bereich sowie der Studiendurchführung für kardiologische Fragestellungen. In unseren Räumlichkeiten können Messungen mit unterschiedlichem Aktivitätsprofil durchgeführt werden. Dafür steht Equipment von Liege über Laufband bis hin zu einem Ergometer zur Verfügung. Bei der Validierung der Technologien vergleichen wir das zu testende Produkt mit dem Goldstandard. Neben der Messung im Labor bieten wir auch die Möglichkeit der mobilen Messung (Validierung von Wearables).

Medical Data Lab

In unserem Medical Data Lab entwickeln wir Lösungen und Technologien für das digitale Patienten- und Studienmanagement sowie Lösungen für interoperable Schnittstellen und Datenmodellen unter Verwendung internationaler Standards (FHIR, SnomedCT, LOINC…). Eine unserer Entwicklungen ist DPM.research – ein Studien-Managementsystem zur digitalen Erfassung und Durchführung klinischer Studien. DPM.research grenzt sich von anderen Studien-Managementsystemen durch unsere individuelle Serviceleistung ab: Wir konfigurieren unser Studien-Managementsystem speziell nach den Anforderungen Ihres Studiensettings. Der Anschluss von Sensorik/ Wearables oder Einbindung einer Patientenapp zur Erfassung sogenannter Patient Reported Outcomes Measures (PROMS) vor Ort oder im Patientenalltag sind problemlos möglich. Um Ihnen den bestmöglichen Service bieten zu können, arbeiten wir eng mit unseren Kooperationspartnern, wie beispielsweise der dmac GmbH und klinischen Partnern zusammen.

Gemeinsamer Wissens- und Technologietransfer

Um Forschung mit Praxisnähe innerhalb professionell betriebener Infrastrukturen zu verbinden und in den anwendungsorientierten Fachgebieten voranzutreiben, entsteht das »Zentrum für Sensorik und Digitale Medizin« des Fraunhofer IIS in enger Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Erlangen sowie der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.