Gesundheit und Umwelt – Medizintechnik

Die medizintechnische Forschung in Deutschland ist umfangreich, vielfältig und interdisziplinär. Sie ist nicht ohne Grund eines der wichtigsten Innovationsfelder innerhalb der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Unter Einsatz neuester Technologien werden wirksame Verfahren und Produkte entwickelt, um Diagnose, Vorsorge, Therapie, Pflege und Rehabilitation von Patienten zu verbessern. 

Gesundheit und Umwelt

Referenzprojekte - Medizintechnik

DigiPhobie – Vorwettbewerbliche Entwicklung eines digitalen Therapiesystems zur häuslichen Behandlung von spezifischen Phobien

Im BMBF-Projekt »DigiPhobie« wird ein digitales Therapiesystem entwickelt, das die häusliche Durchführung der Expositionstherapie für Arachnophobiker ermöglicht. Dieses innovative System besteht im Wesentlichen aus einer digitalen Therapieumgebung, einer tragbaren Datenbrille (Virtual- oder Augmented-Reality) und tragbaren Sensoren, die Vitalparameter während einer Therapiesitzung messen (Biofeedback). Das Fraunhofer IBMT übernimmt die Aufgaben in der Softwareentwicklung und Systemrealisierung für die Biofeedback-Steuerung sowie die Softwareentwicklung zum Therapiemanagement und zur Prognose des Therapieerfolgs.

Mundhöhlenkrebs kalkulierbar machen

Untersuchungsbilder Mundhöhlenkrebs
© Foto Fraunhofer IGD

Jährlich sterben viele Menschen in Deutschland an den Folgen von Mundhöhlenkrebs. Die Erkrankung bricht häufig nach der Entfernung des Haupttumors wieder aus. Eine Softwareentwicklung des Fraunhofer IGD soll nun dazu beitragen, die Wieder­auftrittswahrscheinlichkeit des Krebses vorherzusagen.

Proxemic Monitor – Multimodale Interaktion und adaptive Visualisierung für die Intensivstation

© Foto Fraunhofer HHI

Das Fraunhofer HHI präsentiert das Leitwarte Teilprojekt Proxemic Monitor. Zur Erhöhung der Hygiene und Usability auf der Intensivstation wurde eine berührungslose, multimodale Mensch-Technik-Interaktion und nutzeradaptive Datenvisualisierung für die Leitwarte- und die Patienten-Monitore entwickelt. Zu den Lösungsansätzen des Teilprojekts zählen die Erfassung des Nutzers und seine Position sowie das Erfassen und Interpretation seiner Handgesten. Dabei können verschiedenste Interaktionen – Handgesten, Kopfgesten, Spracheingaben sowie Maus und Tastatur – erkannt und interpretiert werden.

Blutvergiftung – schnellere Analyse von Resistenzen

Blutvergiftung Analyse
© Foto Volker Lannert / Fraunhofer FIT

Miniaturisierter Wachstumschip zur Erkennung bakterieller Resistenzen. ,Miniaturisierter Wachstumschip zur Erkennung bakterieller Resistenzen.

Bei einer Blutvergiftung greifen Ärzte umgehend zu einem Breitbandantibiotikum. Doch vielfach kann das Medikament den Keimen nichts anhaben. Die Untersuchung auf Antibiotikaresistenzen ist jedoch zeitaufwändig, für viele Patienten kommen die Ergebnisse zu spät. Ein neues Verfahren liefert die Resultate bereits nach neun Stunden. 

Einzelmolekül-Detektionsmaschine zur Nukleinsäure-Analytik

Fraunhofer FIT entwickelt eine Einzelmoleküldetektionsmaschine zur Messung ultrakleiner Nukleinsäure-Mengen. Das System dient zur Identifikation von Biomarkern, die als diagnostische Indikatoren eine Erkrankung frühzeitig anzeigen oder den Verlauf einer Therapie prognostizieren können. Zudem wird die Bildanalyse-Software ZETA demonstriert, die in der Wirkstoffforschung zum Einsatz kommt.

Plasma lässt Wunden schneller heilen

Hauterkrankungen machen vielen Menschen zu schaffen. Ein häufiges Problem sind offene Wunden – vor allem ältere Menschen sind betroffen. Die neue medizintechnische Lösung PlasmaDerm setzt Plasma ein, damit die Verletzungen schneller heilen.

Mit Mikrochips dem Krebs auf der Spur

Identifizierung und Charakterisierung von Blut zirkulieren- den Tumorzellen mittels Raman-Spektroskopie, Mikrofluidik und Mikroarrays (RamanCTC)

Bei der Diagnose und Therapie von Tumorerkrankungen werden die Tumorzellen im Blut analysiert. Die Standardverfahren zur Untersuchung der Tumorzellen liefern keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Das Ziel des Projekts RamanCTC ist eine wesentlich verbesserte Identifizierung und Charakterisierung von Tumorzellen, die im Blut von Tumorpatienten zirkulieren. Mit dem Ziel den Zelldurchsatz deutlich zu erhöhen, sollen neue Mikrochips entwickelt werden, die eine arrayartige und somit eine ortsgenaue Positionierung einer sehr hohen Anzahl von Zellen ermöglichen.

Brustkrebs – Kombinierte Bildgebung für schnellere und schonendere Biopsien

© Foto Fraunhofer IBMT

Die Entnahme von Gewebeproben bei Brustkrebs-Patientinnen ist oftmals eine belastende und kostspielige Prozedur. In dem Gemeinschaftsprojekt MARIUS (Magnetic Resonance Imaging using Ultrasound – Systeme und Verfahren zur multimodalen-MR-Bildgebung) arbeiten Experten des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT sowie des Fraunhofer-Instituts für Bildgestützte Medizin MEVIS an einer schonenden und effizienteren Alternative. Die dabei entwickelten Komponenten sind für zahlreiche weitere Anwendungen interessant, etwa für präzisere Strahlenbehandlungen oder genauere, nicht verwaschene Bilder von bewegten Organen.

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»Übermorgen-Projekt SteriHealth« – Für bessere Hygiene in der Medizin

Im Projekt SteriHealth forschen Fraunhofer-Wissenschaftler an Lösungen, um das Infektionsrisiko durch verschmutztes Operationsbesteck zu mindern. Die Forscher wollen eine Prozesskette erarbeiten, um verpackte Medizinprodukte für Krankenhaus, Arztpraxis und Altenpflege keimfrei zu machen – von der Herstellung über die Verpackung bis zur Anwendung – preiswert und vor Ort.

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Fraunhofer-Einrichtungen

Operationsraum der Zukunft für innovative Diagnostik in Mannheim

Im Gründungs- und Kompetenzzentrum für Medizintechnologie CUBEX41 auf dem Campus der Universitätsmedizin Mannheim ist neben Startups und KMUs die Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA beheimatet. Das Zentrum beherbergt mehrere Labore sowie einen experimentellen Interventionsraum als Technologieplattform. Die Projektgruppe entwickelt beispielsweise die navigierte robotergestützte Platzierung einer Nadel, die hier an der Nachbildung eines menschlichen Körpers demonstriert wird.

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»Hospital Engineering Labor« im Fraunhofer-inHaus-Zentrum in Duisburg

Automatische Dokumentation mithilfe von RFID-Funkchips sowie ein mobiler OP-Tisch, der weniger Umbettungen erfordert, entlasten das OP-Personal.
© Foto Markus Steur/Fraunhofer

Das Hospital Engineering Labor ist eine Kooperationsplattform der Fraunhofer-Gesellschaft. Das Labor bündelt die Potenziale mehrerer Fraunhofer-Institute und die Kompetenzen zahlreicher Wirtschaftspartner. Neue Lösungen für den klinischen Bereich können somit entwickelt, getestet und demonstriert werden, bevor sie final auf den Markt kommen. Kliniken erhalten die Möglichkeit, Effizienzsteigerungen und Versorgungsverbesserungen durch den Einsatz von technischen Innovationen im Krankenhaus kennen zu lernen, ohne sie direkt im eigenen Haus im Livebetrieb einsetzen zu müssen.

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Operationssaal der Zukunft: Roboter mit Skalpell

Roboter und smarte Maschinen unterstützen im OP, wenn die Grenzen der manuellen Chirurgie erreicht sind. Im »Bozzini-Lab« des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart können sich Ärzte und Ingenieure mit der modernen Technik vertraut machen und gefahrlos mit neuen Systemen an Präparaten hantieren.

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